8 Розміщення ребер жорсткості

Ребра жорсткості (поперечні основні, поперечні додаткові й поздовжні) повинні забезпечувати геометричну незмінюваність поперечного перерізу балки, місцеву стійкість стінок і стислих поясів, а при розташуванні рейки за віссю верхнього пояса - міцність рейки й поясу при місцевому впливі тисків коліс візка. Визначимо гнучкість стінки:

У нашому випадку гнучкість стінки , тому для низьколегованих сталей необхідно встановити поперечні й два поздовжніх ребра жорсткості.

8.1 Розміщення поперечних ребер жорсткості

Для відсіків, що примикають до опор, крок основних поперечних ребер , у наступних . Ширина виступаючої частини основного поперечного ребра:

,

Приймемо .

Товщина ребра з умови забезпечення його стійкості повинна бути:

Тому що товщина стінки , приймемо товщину ребра .

Момент інерції поперечного ребра щодо площини стінки повинен бути:

,

де – момент інерції поперечного ребра відносно осі Y'-Y'

При визначенні моменту інерції ребра в розрахунок повинна включатися частина стінки шириною по обидві боки від ребра

Рисунок 8 – Розрахункова схема при визначенні моменту інерції ребра

Отже, умова твердості ребра виконується, тому що:

Перевіримо поперечне ребро за умовами роботи верхньої крайки на стиск від місцевого тиску колеса:

де Д — максимальний тиск колеса візка (сполучення IIа), ;

– довжина лінії контакту рейки й пояса, для кранових рейок:

де – ширина підошви рейки, для рейки КР120 (ГОСТ 4121-96), .

z – розрахункова зона розподілу тиску колеса по ребру,

де – момент інерції рейки відносно власної нейтральної осі х-х,

– момент інерції пояса відносно власної нейтральної осі х-х:

Звідси:

Крок основних і додаткових ребер жорсткості, що є опорами для рейки, визначимо з умови міцності останньої:

де – мінімальний момент опору рейки при вигині,

– припустима напруга вигину матеріалу рейки, .

Для забезпечення міцності пояса при дії місцевих напружень від тиску коліс візка приймаємо конструктивно крок малих діафрагм , а крок більших діафрагм . У кінцевих частинах балки ребра жорсткості ставимо відповідно до необхідності приварки фундаментів під привод механізму пересування крана. Розміщення основних і додаткових поперечних ребер жорсткості показано на рисунку 9.

Рисунок 9 – Схема установки основних і додаткових поперечних ребер жорсткості.

При контакті підошви рейки з поясом балки пояс перебуває в плоскому напруженому стані і його міцність необхідно перевірити за умовою:

де – напруги, обумовлені по формулі:

де – напруга в балці від її загального вигину в поздовжньому напрямку:

– місцеві, нормальні напруги в поясі поперек поздовжньої осі балки:

,

де – коефіцієнт, прийнятий по таблиці [8, с. 129], ;

N – сила, що передається на поясний лист через рейку від тиску ходового колеса візка:

,

де – коефіцієнт, прийнятий по таблиці [8, с. 129], ;

– місцеві, нормальні напруги в поясі уздовж поздовжньої осі балки

де – коефіцієнт, прийнятий по таблиці [8, с. 129], ;

Звідси:

.

Умова міцності пояса виконується.