2.3.1. Расчет металлоконструкции поворотной платформы

Металлоконструкция поворотной платформы представляет собой плоское основание, на котором монтируется пространственная конструкция из труб для крепления монтажного винта, жестких оттяжек и противовеса.

R_r R_жо

_48° ^55°

А В

G_к G_к G_n

^25°

0.3 м

1.1 м

ось вращения крана

G_к - вес стрелы башни и размещенных на них механизмов;

G_n = 78.5 кН – вес противовеса;

G_м = 7.8 кН – вес механизмов, размещенных на поворотной платформе;

R_r – 63.3 кН;

R_жо- 82.0 кН;

Наибольшие нагрузки будут возникать в стержне ВК, для их определения рассмотрим узел В.

R_жо У

F ́ _ва

В

F^/_вк G_n

Запишем уравнение равновесия сил в проекции на ось У;

F^/_вк ·cos 25° - R_жо· sin 55° - G_n = 0

Подставляя значения и решая уравнение получим:

F^/_вк = 161 кН

Так как общая нагрузка воспринимается двумя стержнями, то для каждого:

F^/_вк = 161/2 = 80.5 кН;

Изгибающий момент на основание поворотной платформы от суммы внешних нагрузок.

М_u= 144 кН · м;

При работе элементов металлоконструкции на изгиб условие прочности:

σ = М_u/W < = [σ_u];

где:

W – момент сопротивления, см³;

[σ_u] – допустимое напряжение элемента при изгибе, мПа;

[σ_u] = 1.2 σ_ти = 1.2 ∙225 = 270 мПа;

В качестве основания поворотной платформы принимаем четыре швеллера №8.

W = 152.2 cм³;

σ_u = 11400/4∙152.2 = 19 кН/cм² < 27 кН/cм²;

где:

М_u = 11400 кН/cм;

[σ_u] = 27 кН/cм²;

Условие прочности выполнено.

Подбор труб для металлоконструкции производим по максимальному сжимающему усилию 80.5 кН.

Принимаем трубу Ø60 мм., с толщиной стенки S = 6 мм, радиусом инерции

r = 1.9 cм, площадью A = 10.1 cм².

Действительная гибкость:

λ_з = l / r = 110 / 1.9 = 58;

где l – длина расчетного элемента металлоконструкции, см.;

Коэффициент уменьшения допускаемых напряжений:

φ = 0.86;

Проверим правильность подбора сечения по устойчивости:

σ = F / φ∙A = 80.5 / 0.86∙10.1 = 9.3 кН / cм² < 16 кН/cм²;

Условие устойчивости выполнено.

2.3.2. Подвеска противовеса

В качестве противовеса приняты два груза массой 4 тонны каждый. Противовес крепится к задней части поворотной платформы с помощью четырех проушин.

Нагрузка на каждую проушину:

Р = 19.6 кН;

Принимаем длину сварного шва l = 94 мм, толщину принимаем S = 10 мм.

Проверим сварной шов на растяжение:

σ = Р / S∙l = 19.6∙10³ / 10∙ 94 = 21мПа < [σ_p] = 144 мПа

Сварной шов условию прочности удовлетворяет.

Диаметр стержня, входящего в отверстие проушин:

d = 1.13 √P / τ_c = 1.13 √19.6 ∙10³/ 60 = 20 мм;