5 Перевірка жорсткості балки

В результаті роботи чотириколісного візка прогин балки при різних тисках на ходові колеса (F_t1>F_t2), визначається:

,

де,

E_S - модуль пружності сталі, E_S=2,06*10⁵ МПа.

Припускаючи F_t1=F_t2, отримую =1.

(см)

Гранично допустимий прогин (Додаток 13).

(см)

- жорсткість балки забезпечена.

6 Підбір перерізу балки на опорі

Висота стінки балки на опорі: (рис.7)

(мм)

Моменти інерції перерізу:

(см⁴).

Статичний момент перетину:

(см³)

Статичний момент половини перерізу на опорі:

(см³)

Міцність стику на зріз:

кН/см²

кН/см²

Міцність стику на зріз забезпечено.

10. 7. Конструювання балки і перевірка місцевої стійкості

Умовна гнучкість стінки:

Оскільки що >6 і <8, то балку необхідно посилювати поперечними і поздовжніми ребрами жорсткості. Поперечні ребра жорсткості - «великі» і «малі» діафрагми, поздовжні - прокатні або гнуті профілі.

Приймаю:

- висоту «великий» діафрагми:

(см);

- висоту «малої» діафрагми:

(см);

- крок великих діафрагм:

(см)

- крок малих діафрагм:

(см);

де _с - коефіцієнт умови роботи

W_p - момент опору рейки Р43 кранового візка для кранів вантажопідйомністю 5÷50 т W_p=208,3(см³)

Товщина діафрагми:

де b_p - ширина підошви рейки Р43=11,4(см),

R_S,P - розрахунковий опір сталі діафрагм на зминання,

(кН/см²);

(см).

Приймаю товщину діафрагм мм.

Стінку зміцнюю поздовжнім ребром жорсткості,яке встановлюю з кожного боку балки на відстані (см).

Необхідний момент інерції перерізу поздовжнього ребра:

(см⁴).

Попередньо приймаю швелер № 10 (сортамент), у якого:

(см⁴),

см - координата центру ваги,

А=10,9(см²),

B= см - ширина полки.

Момент інерції ребра щодо осі, що проходить через площину з'єднання ребра зі стінкою:

(см⁴)

- умова виконується, місцева стійкість стінки забезпечена.

У разі невиконання останньої умови, необхідно взяти швелер більшого розміру і обчислення повторити.

Місцева стійкість стиснутого пояса балки.

Відстань у світлі між стінками балки повинно бути менше d₀, де

(см).

В даному випадку відстань між стінками балки мм<d₀= мм - умова забезпечена.

Для конструювання балки необхідно призначити геометричні розміри кінцевої балки.

Висота перерізу кінцевий балки мм. (дорівнює h₀ головної балки)

Ширина перерізу кінцевий балки:

(мм)

де: С₁ і С₂ - Додаток 14,

t_W,k - товщина листа стінки кінцевий балки, прийнята умовно мм,

b_W,k - звис верхнього пояса балки, прийнятий умовно - мм.

Відстань від осі ходових коліс до торця головної балки:

(см)

Фактична довжина головної балки:

(м)

Приймаю крок «великих» діафрагм aW₁=260см, «малих» - 130см. Схема розстановки діафрагм по довжині балки показана на рис. 10.7.

З урахуванням можливості виготовлення балки з окремих секцій довжиною до 11 метрів, проектую балку з двох складальних елементів зі стиком в середині прольоту.

Фактична довжина кожного елемента – м.

Рис. 10.7. Геометрична схема балки і розстановка діафрагм і ребер жорсткості 1 - заводський стик, 2 - «мала» діафрагма, 3 - «велика» діафрагма