Введение

Балка представляет собой конструктивный элемент сплошного сечения, предназначенный для работы на поперечный изгиб. Балки применяют в различных перекрытиях, рабочих площадках, эстакадах, мостах, подкрановых балках и других конструкциях. Наиболее широкое применение сплошностенчатые балки находят для небольших пролётов при больших нагрузках. В случае больших пролётов и малых нагрузок рациональнее использовать сквозные балки или фермы, так как получаемая в данном случае экономия металла более существенна, чем увеличение трудоёмкости.

Сварные балки обычно состоят из трёх элементов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - поясов (полок), присоединяемых к стенке при помощи сварки, как правило, автоматической. Возможны и другие конструктивные решения составных балок.

По статической схеме балки классифицируются на разрезные, консольные и неразрезные. В металлических конструкциях чаще применяют разрезные свободно опертые (без защемления) балки. Неразрезные балки и однопролётные защемлённые балки более экономичны по расходу металла, однако сложнее в изготовлении и особенно в монтаже.

Балки разделяют по способу соединения элементов на сварные и клепаные. Наибольшее распространение получили сварные балки, так как они более экономичны по расходу металла и менее трудоёмки при изготовлении. Клёпаные балки применяют редко, как правило, для конструкций, работающих в условиях тяжёлых динамических или вибрационных нагрузок.

В данном курсовом проекте будет рассмотрена резная балка.

Разрезные балки имеют более простое конструктивное решение, менее чувствительны к остаткам опор, несложны в монтаже, но по сравнению с неразрезными на них расходуется стали на 10 –13% больше и создаются худшие условия эксплуатации подкрановых путей (при прогибах на опорах может появится перелом).

Подкрановые балки могут изготавливаться двумя способами: из листового металла и двутавровых балок. Второй способ гораздо быстрее и экономичнее. При нем двутавровая балка размечается и режется в соответствии с необходимыми размерами. Затем она зачищается, удаляется окалина и ржавчина, снабжается необходимыми ребрами жесткости и сварочными прихватками. Ребра жесткости монтируются по всей ширине балки. Они бывают продольные и поперечные. Это очень важная часть конструкции, так как именно от нее зависит ее устойчивость и жесткость.

Ребра жесткости провариваются сплошным сварочным швом. После этого подкрановая балка отправляется на сверлильный участок, где в ней просверливают отверстия для крепления рельсов. После этого практически готовую конструкцию грунтуют и окрашивают.

Изготовление балок из листового металла является более сложным и трудоемким процессом. Вначале листовой металл разрезают по размерам балки, затем снимают фаски, которые зачищают. Сборка и сварка балки осуществляется на сборочно-сварочном стенде. Этот процесс выполняется сварщиками или специальными сварочными аппаратами.

Для изготовления балок используется полуавтоматическая или автоматическая ручная сварка. При этом очень важно точно соблюдать технологию производства. В процессе производства подкрановой балки задействовано множество специалистов, среди которых сварщики, машинисты кранов, стропальщики и слесаря-сборщики. Контроль и производство конструкции выполняется по рабочим чертежам мастерами участков и технологами.

Подкрановые балки являются очень востребованным металлоконструкциями на крупных промышленных предприятиях. Они изготавливаются с использованием передовых технологий и с соблюдением строгих стандартов качества. Брак при изготовлении подкрановой балки может привести к серьезной аварии на производстве, поэтому все изделия проходят дополнительный контроль на изгиб и прочность. Качественная балка должна выдерживать вес подъемного механизма и поднимаемого груз

1 Общая часть

1.1 Назначение и описание конструкции подкрановой балки

Подкрановая балка предназначена для мостового крана грузоподъёмностью 10 тонн, с пролётом крана 26 метров. Режим работы крана - средний.

Балка разрезная, длинной пролёта 12 метров, изготовлена из стали ВСт3Гпс.

Балка сварная, состоит из трёх элементов: вертикального – стенки и двух горизонтальных – полок, выполненных из листового проката.

Поперечное сечение подкрановой балки компануют в соответствии с характером нагрузок.

Для восприятия горизонтальных усилий при торможении кранов, а так же для прохода обслуживающего персонала предусмотрена тормозная балка. Ширина прохода 500мм.

Подкрановая балка испытывает знакопеременные нагрузки от передвигающегося по ней мостового электрического крана. Под действием вертикальных нагрузок крановой балки работают всем сечением: при этом верхний пояс работает на сжатие, нижний пояс испытывает растяжение. Под действием горизонтальных крановых тормозных нагрузок, работает на изгиб в горизонтальной плоскости только верхняя полка подкрановой балки, рисунок 1.

Согласно расчётов приняты следующие размеры элементов балки:

– стенка 1200x10 мм;

– верхняя полка 250х12 мм;

– нижняя полка250х10 мм;

Полки присоединяются к стенке при помощи автоматической сварки

Подкрановая балка опирается на консоли колонны.

Опорные части балки конструируют в форме выпуклых плит. На одной из них балка имеет продольную подвижность, на другой она закреплена от продольного смещения болтами или штырями.

Стальные рельсы крепят к балкам подкрановыми крюками лапками.