10. Приклад розрахунку головної балки коробчастого перетину.
Необхідно виконати розрахунок головної балки коробчастого перетину для мостового крана вантажопідйомністю 30/5т прольотом L=22м, режим роботи - середній.
Матеріал для виготовлення балки - широко листова сталь марки ВСт3сп5.
Геометричні характеристики: (Додаток 3)
- крана: ширина крана В=6300мм,
база крана А=5100мм,
- візка: база візки Аt=2750мм,
колія візка Кt=2500мм.
Швидкість пересування:
- крана - 80м/хв,
- візка - 40м/хв.
Вага:
- крана (загальна) - 52т,
- візка - 12т
10.1. Визначення основних геометричних розмірів.
Висота перерізу балки в середині прольоту:
(Кратно 50мм),
(мм)
Приймаю
(мм).
Ширина перерізу балки призначається з умов:
і повинна відповідати стандартній ширині смугової сталі (Додаток 4).
(мм)
(мм)
Приймаю:
(мм)
Висота опорної частини балки
,
кратна 50 мм.
(мм)
Приймаю
(мм)
Довжина скосу нижнього пояса балки на кінцевих ділянках:
(мм)
10.2 Нормативні і розрахункові навантаження.
Нормативні навантаження:
- рівномірно розподілене
навантаження від власної ваги балки
(
т=75кН,
Додаток 5):
(кН/м)
- зосереджене навантаження
від власної ваги центрального вузла
пересування крана (Додаток 6):
(кН).
- рівномірно розподілене
навантаження від власної ваги
трансмісійного вала (Додаток 6):
(кН).
- зосереджене навантаження
від маси кабіни управління (приймається
в межах 1,5-2 т): Приймаю
т=20(кН)
- рівномірно розподілене
навантаження від маси тролеїв (приймається
в межах 1-2 кН/м): Приймаю
кН/м.
- еосереджена навантаження від тиску коліс візка (4-х колісна):
(кН),
де: Q - вантажопідйомність крана,
Qt - вага візка (Додаток 3).
- вертикальний тиск на ходове колесо крана при розташуванні візка з вантажем в крайньому лівому (правому) положенні (рис. 10.1):
Розрахункові вертикальні навантаження
- рівномірно розподілене навантаження від власної ваги балки і трансмісійного вала:
(кН/м),
де n - коефіцієнт поштовхів (Додаток 7),
f1 - коефіцієнт надійності за навантаженням (Додаток 8),
f2 - коефіцієнт надійності за навантаженням для стаціонарного обладнання (Додаток 8).
- рівномірно розподілене навантаження від власної ваги балки і тролеїв:
(кН/м).
- зосереджене навантаження від центрального вузла переміщення крана:
(кН)
- зосереджене навантаження від ваги кабіни:
(кН)
- зосереджене навантаження від тиску колеса візка в момент руху і підйому вантажу:
(кН)
Рис. 10.1. Розрахункова схема балки при дії вертикальних нормативних навантажень.
де: m - коефіцієнт динамічності (Додаток 10),
- коефіцієнт надійності за
навантаженням (Додаток 9).
Горизонтальні розрахункові динамічні навантаження.
- рівномірно розподілене навантаження на головну балку від власної ваги і ваги трансмісійного вала в момент переміщення крана.
(Кн/м),
де
(м/с2),
де g - прискорення вільного (10 м/с2),
f0 - коефіцієнт зчеплення колеса крана з рейкою підкранових = 0,2;
Ntot - сумарна сила тиску на приведені колеса візка;
Ft, n - зосереджена сила від тиску одного колеса.
- рівномірно розподілене навантаження на головну балку від власної ваги балки й ваги тролеїв:
(кН/м),
- зосереджене навантаження від ваги вузла переміщення крана:
(кН),
- зосереджене навантаження від ваги кабіни:
(кН),
- зосереджене навантаження від ваги візка з вантажем на одне колесо візка:
(к
(Н),
- зосереджене навантаження на реборди ходових коліс крана:
(кН).
Схема програми горизонтальних навантажень представлена на рис. 10.2.
Рис. 10.2. Схема дії горизонтальних навантажень.
- зосереджене навантаження від тиску колеса візка в момент руху і підйому вантажу:
(кН)