Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пензенский Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет мостового крана.doc

Скачиваний:

Добавлен:

07.01.2020

Размер:

2.56 Mб

Скачать

☆

1 / 251 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

			Оглавление
	Введение........................................................................................................................			4
1	Конструкционные материалы.................................................................................			4
	1.1	Требования к материалам..................................................................................		4
	1.2	Выбор марки стали.............................................................................................		5
	1.3	Сварочные материалы........................................................................................		9
2	Методы расчета...........................................................................................................			11
3	Расчетные случаи нагружения. Нормативные и расчетные нагрузки, их комбинации…………………………………………………………………………..			12
	3.1	Нормативные и расчетные нагрузки................................................................		12
	3.2	Комбинации нагрузок........................................................................................		13
4	Величины нагрузок и расчетные схемы их приложения...................			14
	4.1	Величины вертикальных нагрузок....................................................................		14
	4.2	Расчетные схемы приложения вертикальных нагрузок…………………….		18
	4.3	Величины горизонтальных нагрузок и расчетные схемы их приложения..		21
5	Расчет размеров поперечного сечения пролетных балок с подтележечным рельсом по оси пояса .................................................................................................			25
6	Расчет размеров поперечного сечения пролетной балки с рельсом над стенкой			32
	6.1	Общие положения .............................................................................................		32
	6.2	Расчет размеров поперечного сечения............................................................		33
	6.3	Нагрузки от эксцентриситета...........................................................................		34
	6.4	Прочность и устойчивость стенок ..................................................................		36
	6.5	Расчет основной поперечной диафрагмы - рамы............................................		39
	6.6	Продольные ребра жесткости...........................................................................		39
7	Компоновочные схемы мостов..................................................................................			40
	7.1	Общие принципы компоновки.........................................................................		40
	7.2	Четырехколесные краны грузоподъемностью 5...50 т..................................		44
	7.3	Краны грузоподъемностью 80.. .320 т............................................................		50
	7.4	Строительный подъем пролетных балок........................................................		56
8	Размещение ребер жесткости ..................................................................................			58
	8.1	Общие принципы .............................................................................................		58
	8.2	Обеспечение прочности подтележечного рельса.........................................		59
	8.3	Проверка прочности верхнего пояса..............................................................		59
9	Сварные соединения элементов металлических конструкций....................			67
	9.1	Общие положения.............................................................................................		67
	9.2	Стыковые соединения......................................................................................		68
	9.3	Соединения с угловыми швами......................................................................		69
10	Пример расчетов металлических конструкций ......................................			76
	10.1	Исходные данные..............................................................................................		76
	10.2	Выбор материала конструкции .......................................................................		77
	10.3	Расчетные нагрузки............................................................................................		78
	10.4	Наибольший изгибающий момент от вертикальных нагрузок…………….		79
	10.5	Определение оптимальных размеров поперечного сечения пролетной балки		80
	10.6	Компоновочная схема моста ...........................................................................		84
	10.7	Размещение ребер жесткости............................................................................		87
	10.8	Строительный подъем пролетных балок........................................................		92
	10.9	Прочность пролетной балки при ее общем изгибе в двух плоскостях ........		93
	10.10	Сварной шов, соединяющий накладку с концевой балкой...........................		94
	10.11	Сварной шов, соединяющий пояс со стенкой ...............................................		95
11	Организация выполнения курсовой работы. Требования по объему и оформлению..................................................................................................................			95
	11.1	Компоновочная схема......................................................................................		98
	11.2	Сборочные чертежи металлоконструкций .....................................................		101
	11.3	Содержание и оформление текстовых документов…………………………		105
	Библиографический список..........................„..........................................................			109

Введение

Грузоподъемные машины - высокоэффективное средство комплексной механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских (ПРТС) работ.

Применение таких машин уменьшает объем использования тяжелых ручных операций и способствует резкому повышению производительности труда.

Работоспособность, надежность и безопасность эксплуатации грузоподъемных кранов во многом зависят от качества исполнения их несущих металлоконструкций. В связи с этим к крановым металлоконструкциям предъявляются определенные требования: прочность, общая и местная устойчивость их элементов, статическая и динамическая жесткость, выносливость и вместе с тем минимально возможная масса, высокая технологичность изготовления, ограниченные габариты и др. Выполнение этих требований должно обеспечиваться на стадии проектирования.

Пособие составлено с учетом существенных изменений, произошедших за последние годы в нормативно-технической литературе, посвященной вопросам расчета и проектирования грузоподъемных кранов. В работу включены также материалы научных разработок последнего времени, не отраженные в ранее выпущенных изданиях. Указанное позволит студентам, обучающимся на специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», ознакомиться с уточненными методами расчета и проектирования металлических конструкций мостовых кранов и в процессе выполнения курсовой работы по дисциплине «Строительная механика и металлические конструкции» приобрести практические навыки расчетно-проектных работ, связанных с металлическими конструкциями грузоподъемных кранов.

1. Конструкционные материалы

1.1. Требования к материалам

По требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» [3] при проектировании металлоконструкций кранов и их элементов материалы должны применяться в соответствии с государственными стандартами и другими нормативными документами. Выбор материалов при проектировании металлоконструкции должен производиться с учетом нижних предельных температур окружающей среды для рабочего и нерабочего состояния крана, степени загруженности элементов, агрессивности окружающей среды и свариваемости.

Марки сталей для металлоконструкций мостовых грузоподъемных кранов регламентированы РД 24.090.52-90. Машины подъемно-транспортные. Материалы для сварных металлических конструкций.

1.2. Выбор марки стали

Применяемые стали подразделяются на две группы: стали углеродистые обыкновенного качества и стали повышенной прочности. Эксплутационные характеристики сталей зависят от их химического состава, вида и толщины проката.

Сталь обыкновенного качества поставляется с химическим составом по ГОСТ 380—94. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. Для изготовления несущих металлоконструкций используются преимущественно стали спокойной плавки Ст.ЗспЗ и Ст.ЗГспЗ. Механические характеристики проката в зависимости от его вида и толщины регламентируются:

- ГОСТ 535—88. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия.

- ГОСТ 14637—89. Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия.

Стали повышенной прочности (низколегированные) по химическому составу и механическим характеристикам поставляются по ГОСТ 19281—89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.

Наиболее применяемыми являются стали марки 09Г2-12; 09Г2С-12; 15ХСНД-12; 10ХСНД-12.

Применяются в основном следующие виды проката:

- ГОСТ 82—70*. Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Толщина проката от 6 до 60 мм при ширине от 200 до 1050 мм.

- ГОСТ 1903—74*. Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. Толщина листов от 0,4 мм до 160 мм, ширина от 500 мм до 3800 мм, длина листа до 9000 мм.

- ГОСТ 8239—89. Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.

- ГОСТ 8240—89. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.

- ГОСТ 8278—83*. Швеллеры стальные гнутые равнополочные. Сортамент.

- ГОСТ 8509—93. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.

- ГОСТ 8510—86*. Уголки стальные горячекатаные не-равнополочные. Сортамент.

Области применения некоторых наиболее используемых марок сталей в зависимости от вида и толщины проката и минимальной температуры эксплуатации приведены в табл. 1.1.

Для кранов, эксплуатируемых при температуре не ниже минус 20°С, применение низколегированных сталей может оказаться целесообразным для изготовления металлоконструкций кранов большой грузоподъемности и больших пролетов, так как в этих случаях может быть достигнуто снижение веса крана. В металлоконструкциях этих типов допускается сочетание низколегированных и малоуглеродистых сталей.

При оценке целесообразности замены малоуглеродистой стали сталью низколегированной следует иметь в виду, что стоимость сталей 09Г2 и 09Г2С выше стоимости стали СтЗспЗ примерно на 10%, а сталей 15ХСНД и 10ХСНД соответственно на 15 и 25%.

Таблица 1.1 - Области применения проката из наиболее распространённых марок конструкционных сталей

Марка стали	ГОСТ на химический состав	ГОСТ на технические условия	Вид* и толщина, мм, проката при температуре эксплуатации, °С, не ниже
Марка стали	ГОСТ на химический состав	ГОСТ на технические условия	—20° С	-40° С
Ст.3сп4 Ст.3сп5	380- 94	535-88	Ф до 25	Ф до 10
Ст.3сп4 Ст.3сп5	380- 94	14637-89	Л до 25	Л до 10
Ст.Зспб	380-94	14637-89		Л до 40
Ст.ЗГсп5	380-94	535-88 14637-89		Л, Ф от 11 до 30
Ст.ЗГсп6	380-94	14637-89		Л от 11 до 30
09Г2-12	19281-89			Л до 32
09Г2-12				Ф до 20
09Г2С-12				Л до 60; Ф до 25
15ХСНД-12				Л до 32; Ф до 20
10ХСНД-12				Л до 40; Ф до 15

* Обозначения: Ф — фасонный прокат (горячекатаные уголки, швеллеры, двутавры), Л — листовой прокат.

Низколегированные стали более чувствительны к концентрации напряжений и, следовательно, при разработке конструкций и технологии изготовления должны быть предусмотрены специальные меры понижения концентрации напряжений, особенно для кранов режимных групп А6...А8 (ИСО 4301/1. Краны грузоподъемные. Классификация.), для которых лимитирующим фактором может явиться усталость металла.

Нецелесообразно использование низколегированных сталей в тех случаях, когда лимитирующим фактором является жесткость конструкции, так как модули упругости всех сталей практически одинаковы, и, следовательно, одинаковыми в этом случае будут и поперечные сечения несущих элементов.

В зависимости от механических характеристик, гарантированных Государственными стандартами, стали можно подразделять по классам и группам прочности.

Класс прочности обозначается величиной предела текучести в МПа, группа прочности - величиной временного сопротивления разрыву , МПа. Стандартные значения и принимаются как нормативные сопротивления. Расчетные сопротивления принимаются с учетом возможной неравномерности свойств сталей и вида напряженного состояния. Нормативные и расчетные сопротивления листового и фасонного проката приведены в табл. 1.2, формулы для определения расчетного сопротивления — в табл. 1.3. Вспомогательные (нерасчетные) элементы металлоконструкций (лестницы, перила, настилы и т. д.) можно изготовлять из сталей марок СтЗпс2, СтЗпс5 по ГОСТ 380—94 с толщиной проката до 30 мм при температуре эксплуатации не ниже — 20°С; с толщиной до 10 и 20 мм соответственно при температуре не ниже —40°С и с толщиной до 5 и 10 мм соответственно при температуре не ниже —65°С.

При расчетах следует принимать следующие физические характеристики стали:

- модуль упругости E=2,06·10⁵, МПа;

- модуль сдвига G=0,78·10⁵, МПа;

- коэффициент поперечной деформации (Пуассона) ν= 0,3;

-коэффициент линейного расширения α=0,12·10^-4, °С^-1.

Марка стали	ГОСТ на прокат	Толщина проката, мм	Нормативные сопротивления, МПа				Расчетные сопротивления, МПа
			Листового		Фасонного		Листового		Фасонного
			R_УП	R_ИП	R_УП	R_ИП	R_У	R_И	R_У	R_И
Ст. 3 сп	535-88 14637-89	до 10 вкл	255	370	255	380	243	352	245	360
		св. 10 до 20 вкл.	245	370	245	370	235	355	235	355
		св. 20 до 25 вкл.	235	370	235	370	225	355	225	355
Ст. 3 Г сп	14637 89	до 20 вкл.	255	390	-	-	245	370	-	-
Ст. 3 Г сп	14637 89	св. 20 до 40 вкл.	245	390	-	-	235	370	-	-
09Г2	19281-89	до 20 вкл.	305	440	305	440	290	400	290	400
09Г2	19281-89	св. 20 до 32 вкл.	295	430	295	430	290	390	280	390
09Г2С	19281-89	до 10 вкл.	345	490	345	480	330	445	330	440
		св. 10 до 20 вкл.	325	450	325	450	310	410	310	410
		св. 20 до 32 вкл.	295	430	295	430	280	390	280	390
15ХСНД	19281 89	до 10 вкл.	345	490	345	490	330	445	330	440
15ХСНД	19281 89	до 32 вкл.	325	480	325	480	310	410	310	440
10ХСНД	19281-89	до 40 вкл. (лист) до 15 вкл. (фасон)	390	530	390	530	355	480	355	480

Таблица 1.2 - Нормативные и расчетные сопротивления некоторых марок для листового и фасонного проката сталей [4, 5]

Таблица 1.3 - Формулы для определения расчетного сопротивления проката[4]

Напряженное состояние и его условное обозначение			Формула
Растяжение, сжатие, изгиб	По пределу текучести	R_У
Растяжение, сжатие, изгиб	По временному сопротивлению	R_И
Сдвиг (срез)		R_S
Растяжение в направлении толщины проката (до 60 мм)		R_th
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании		R_lp

Примечания. 1. За нормативное сопротивление R_УП и R_ИП принимают соответственно значения предела текучести и временного сопротивления по соответствующим стандартам и техническим условиям на марки материала и вид проката.

2.γ_m— коэффициент надежности по материалу; для сталей с пределом текучести до 380 МПа γ_m =1,05; при >380МПа γ_m=1,1.

1 / 251 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
18.05.2015376.83 Кб58РАЗДЕЛ 5 Дифференциальные уравнения.doc
#
09.12.20191.22 Mб0Разработка_ПО_АРМ.doc
#
14.09.201997.19 Кб7Рамочные стандарты безопасности и облегчения ми...docx
#
11.12.2018541.31 Кб9рассчёт двухтактника Сухов1.docx
#
18.05.20155.54 Mб85Растительные формации мира.pdf
#
07.01.20202.56 Mб1Расчет мостового крана.doc
#
19.03.2016559.1 Кб11РГР КР по метрологии.doc
#
15.11.201883.46 Кб4Регионоведение.doc
#
21.11.2019704 Кб13Регрессионный анализ_Лабораторная работа_3.doc
#
04.12.201816.77 Mб16Редактирование текста.doc
#
15.11.20192.78 Mб4Резисторы.doc