Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование металлоконструкции мостового крана. Методические рекомендации
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ
МГАВТ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
М.А. Галабурда
«Проектирование металлоконструкции мостового крана»
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
для курсового проектирования по дисциплине
Металлоконструкции ПТМ
Издательство «Альтаир»
Москва 2006
2
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Кафедра Портовых подъемно-транспортных машин и робототехники
«Проектирование металлоконструкции мостового крана»
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
для курсового проектирования по дисциплине
(ППТМиР)
М.А. Галабурда
Металлоконструкции ПТМ
Издательство «Альтаир»
Москва 2006
3
УДК 621.86
М.А. Галабурда
Проектирование металлоконструкции мостового крана. Методические
рекомендации.
М.: Изд-во «Альтаир» МГАВТ, 2006 - 40 с, ил.
В Методических рекомендациях «Проектирование металлоконструкции
мостового крана» изложен алгоритм расчѐта продольных и концевых балок
моста мостового крана. Методические рекомендации содержит необходимый
справочный материал, образцы графического оформления чертежей
металлоконструкции, таблицу данных для выбора варианта курсового проекта
по курсу «Металлоконструкции ПТМ»
Методические рекомендации предназначены для студентов, обучающихся
по специальности 190602 (150900) «Эксплуатация перегрузочного
оборудования портов и транспортных терминалов». Кроме того, оно может
быть полезным для дипломников, аспирантов и инженерно-технических
работников, занимающихся грузоподъѐмной техникой.
Рассмотрен и рекомендован к изданию кафедрой Портовых подъемнотранспортных машин и робототехники МГАВТ (протокол №6 от 13.02.2006 г)
Рекомендовать к изданию учебно-методическим советом МГАВТ
(протокол №4 от 16.02.2006 г)
Рецензент - доцент кафедры ППТМиР МГАВТ Е.Е Баржанский
Ответственность за оформление и содержание представленных к изданию
материалов несут автор и кафедра.
© МГАВТ, 2006
© М.А. Галабурда
4
1. Оглавление
1. Оглавление
2
2. Введение
3
3. Задачи расчѐтов
4
4. Металлоконструкции моста крана
5
5. Исходные данные для проектирования
5
6. Проектирование пролѐтных балок моста
6
6.1. Выбор генеральных размеров пролѐтной балки
6
6.2. Поверочный расчѐт на прочность и жѐсткость
пролѐтной балки моста
7
6.2.1. Расчѐтные комбинации нагрузок
7
6.2.2. Вычисление геометрических характеристик
поперечного сечения балки
7
6.2.3. Определение интенсивности равномерно
распределѐнной нагрузки, действующей на пролѐтную
балку
8
6.2.4. Определение расчѐтной нагрузки на крюке
8
6.2.5. Поверочный расчѐт на прочность при изгибе
среднего сечения продольной балки
10
6.2.6. Поверочный расчѐт на прочность при сдвиге
опорного сечения продольной балки
11
6.3. Размещение рѐбер жѐсткости
12
6.3.1. Размещение поперечных рѐбер жѐсткости
13
6.3.2. Размещение продольных рѐбер жесткости
15
6.4. Проверка местной устойчивости стенок
15
6.5. Проверка местной устойчивости сжатого пояса
16
6.6. Расчѐт сварного шва
16
6.7. Проверка статической жѐсткости моста
17
6.8. Проверка динамической жѐсткости моста
18
6.9. Строительный подъѐм пролѐтных балок
18
7. Проектирование и расчѐт концевой балки
19
8. Данные для выбора вариантов проекта
21
9. Литература
24
10. Таблицы и рисунки.
25
5
2.Введение.
Данное пособие предназначается для студентов дневного и
заочного отделений, обучающихся по специальности 1509.00
«Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и
транспортных терминалов» и посвящена проектированию
металлоконструкции мостового крана общего назначения.
Работа студента над проектом должна выполняться примерно
в следующем порядке. Получив задание и прослушав
вводную консультацию руководителя, студент должен
изучить задание на проект, подобрать рекомендованную
литературу, познакомиться с аналогами проектируемой
металлоконструкции, провести их критический анализ,
уяснив достоинства и недостатки прототипа.
Расчетная часть проекта должна содержать все
необходимые аналитические расчеты на прочность и
жесткость для проектирования металлоконструкции
мостового крана общего назначения. Записка выполняется на
листах формата А4 и должна быть иллюстрирована схемами
рассчитываемых конструкций, поясняющими приводимые
расчеты. Рисунки выполняются аккуратно, в карандаше под
линейку с указанием всех необходимых нагрузок,
обозначений, размеров. Формулы сначала записываются в
общем виде и только после этого в них подставляются
числовые значения. Промежуточные результаты не
обязательны. У всех результатов имеющих размерность,
последняя должна быть указана. Все величины , входящие в
формулы , должны иметь расшифровку в тексте записки.
Ссылки на литературные источники , ГОСТы и нормы
должны приводиться в квадратных скобках и
соответствовать прилагаемому в конце записки списку
использованной литературы. На титульном листе должны
быть название академии и факультета ,фамилия студента ,
номер группы наименование темы проекта и фамилия
консультанта.
6
Графическая часть проекта состоит из двух листов
формата А1 , на одном из которых изображается чертеж
металлоконструкции пролетной балки моста со всеми
необходимыми сечениями (рис. 18) , таблицей сварных
швов, креплением подтележечного рельса и пр. На втором
листе (рис.19) изображается чертеж металлоконструкции
концевой балки моста.
3. Задачи расчетов.
Работоспособность, надежность и безотказность
эксплуатации кранов во многом зависят от качества
проектирования и изготовления их металлических
конструкций. В связи с этим к крановым
металлоконструкциям предъявляют требования прочности,
общей и местной устойчивости отдельных ее элементов,
статической и динамической жесткости, выносливости,
Вместе с тем предъявляются требования минимальной
массы, высокой технологичности изготовления и монтажа.
Большинство этих требований должно быть обеспечено на
стадии проектного расчета и компонования. Под проектным
расчетом и компонованием металлоконструкции понимают
тот объем расчетных и графических работ, который
необходимо выполнить для определения размеров
поперечных сечений основных несущих элементов по
условиям прочности, жесткости, устойчивости.
Характерной особенностью проектного расчета является
неполнота исходных данных:
неизвестен точный вес конструкции, закономерность
распределения нагрузок между элементами. В связи с этим
проектный расчет приходится выполнять
последовательными приближениями.
На стадии уточненных расчетов производится проверка
прочности отдельных деталей и соединений, проверка
местной устойчивости, усталостной прочности (если это
7
необходимо) и т.д. Выполнение поверочных расчетов идет
параллельно с окончательной конструктивной проработкой
металлоконструкции крана.
4. Металлоконструкция моста крана
Мост крана состоит из двух продольных коробчатых
сплошностенных балок, соединенных по концам пролета с
концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса.
Крановая тележка перемещается по рельсам ,уложенным по
верхним поясам пролетных балок . Принятая схема металлоконструкции моста приведена на рис.1
5. Исходные данные для проектирования.
Грузоподъемность крана__________________________Q [т]
Масса тележки _________________________________ Qт [т]
Пролет крана __________________________________ L[м]
База крана ___________________________________ ВK[м]
База тележки __________________________________ Вт [м]
Колея тележки __________________________________Кт [м]
Скорость подъема груза__________________________Vг[м/с]
Высота подъема груза____________________________Нп [м]
8
6. Проектирование пролетных (главных) балок
LH
20
1
12
1
LH
18
1
14
1
HH )6,04,0(
1
мB
ПЛ
3,1
HhСТ
Ha )25,1(
HH
4
1
3
1
2
моста.
6.1 Выбор генеральных размеров пролетной балки.
Необходимую высоту балки в среднем сечении (рис.2)
выбирают из условия [2,4]
Чаще в пределах:
Выбранную высоту Н желательно округлить до стандартной
ширины прокатного листа (см табл. №1) .Высота продольной
балки в месте примыкания ее к концевой балке
Для снижения массы продольной балки на концах делаются
скосы длинной С
C=(0,1÷0,2)L
Ширина площадки как со стороны механизма передвижения,
так и со стороны троллеев принята равной
Высота стенки балки
Шаг основных диафрагм
Высота дополнительных диафрагм (полудиафрагм) (рис.3)
9
Толщина стенки
СТСТ
ht )003,001,0(
СТВП
tt )21(
СТНП
tt )18,0(
50
L
B
3
H
B
ВП
tb )105(1
(но не менее 0,004 м)
Толщина верхнего пояса
Толщина нижнего пояса
Ширина балки
или
но не менее 0,3м (по
технологическим соображениям)
Величина свесов (полок)
6.2. Поверочный расчет на прочность и жесткость балки
моста.
6.2.1. Расчетные комбинации нагрузок.
Существует пять комбинаций расчетных нагрузок [1] для
проектного расчета металлоконструкций мостовых кранов.
Однако наиболее важным является расчет по комбинации
нагрузок I.1.А. Здесь в качестве расчетных нагрузок
фигурируют: расчетная масса груза, собственный вес
конструкции, вес тележки, температурные нагрузки и
предварительное напряжение (последние два в нашем случае
отсутствуют). Пролетные балки мостового крана будем
рассчитывать именно на комбинацию нагрузок I.1.А.
6.2.2. Вычисление геометрических характеристик
поперечного сечения балки.
Все геометрические характеристики поперечного сечения
балки будем считать в предположении о том, что сечение
имеет две оси симметрии.
Вычисляем осевой момент инерции сечения относительно
центральной оси Z
10
)()()(
2
НПZВПZСТЕНКИZZ
JJJJ
2
1
3
1
2
1
3
1
3
21221212
2
СТ
НП
НП
СТ
ВП
ВП
СТCT
h
tB
tB
h
tB
tB
ht
H
J
y
J
W
ZZ
Z
2
max
L
G
q
G
kLAG
11
2 ВtBtthA
НПВПСТСТ
м
Н
kAq
3
м
кН
.ДИН
ДИНД
gQQ
Осевой момент сопротивления сечения
6.2.3. Определение интенсивности распределѐнной
нагрузки действующей на продольную балку.
Собственная масса продольной балки значительнa. Чтобы
учесть еѐ влияние на изгиб балки, вычислим интенсивность
распределѐнной нагрузки q.
, где
- сила тяжести продольной балки,
, где А- площадь поперечного сечения балки,
k=1,6- коэффициент учитывающий массу настила, диафрагм,
подтележечного рельса, трансмиссии
γ- удельный вес материала балки.
Итак
, где γ=80
6.2.4. Определение расчѐтной нагрузки на крюке.
В процессе эксплуатации металлоконструкция крана
испытывает динамические нагрузки, обусловленные работой
механизма подъѐма груза. Этот факт учитывается
динамическим коэффициентом
. Таким образом
динамическая нагрузка на крюке:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]