копия бабка моя курсовая пвф 2
.pdf1
Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет химической техники технологии Кафедра машины и аппараты химических и силикатных производств Специальность 1-36 07 01
Специализация 1-36 07 01 02 Машины и аппараты фармацевтических производств
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
по дисциплине «Расчет и конструирование машин».
Тема «Расчѐт и проектирование рамы с подвижной нагрузкой».
Исполнитель |
|
|
|
|
||
студент 4 курса группы 3б |
|
|
Шпаковская П.А. |
|||
|
|
|
|
подпись, дата |
||
Руководитель |
|
|
|
|
||
старший преподаватель |
|
|
|
|
Новосельская Л.В. |
|
подпись, дата |
|
|
|
|
||
Курсовая работа защищена с оценкой |
|
|
|
|
||
Руководитель |
|
|
|
|
Новосельская Л.В. |
|
подпись |
|
|
|
|
||
Минск 2014
2
3
РЕФЕРАТ
Курсовой проект содержит 31 лист формата А4, 3 таблицы, 1 чертеж А1, 2 чертежа А4.
РАМА, РИГЕЛЬ, СТОЙКА, ОПОРА, ТЕЛЕЖКА, ДВУТАВР, БАЛКА, , КОСЫНКА, ПЛИТА ОПОРНАЯ, БОЛТ ФУНДАМЕНТНЫЙ.
В курсовом проекте произведен расчет и подбор сечения и профиля балки; выполнены необходимые расчеты на гибкость, местную и общую устойчивость, выносливость, прочность. Выполнен подбор опор и способ крепления к фундаменту, выполнены проверочные расчеты в местах крепления.
.
|
|
4 |
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Реферат........................................................................................... |
............................... |
3 |
|
Введение........................................................................................................................ |
5 |
||
1. |
Выбор конструкционных материалов..................................................................... |
6 |
|
2. |
Расчет реакций опор, перерезывающих сил и изгибающих моментов ригеля... |
8 |
|
|
2.1. Определение реакций опор......................................................................... |
8 |
|
|
2.2 |
Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов.................. |
9 |
3. |
Проверочный расчет ригеля на жесткость общую и местную устойчивость, |
|
|
|
выносливость, прочность......................................................................................... |
11 |
|
|
3.1 |
Расчет ригеля на жесткость…………………………..…………………… |
11 |
|
3.2 |
Расчет ригеля на общую устойчивость.................................................. |
13 |
|
3.3 |
Расчет ригеля на местную устойчивость................................................. |
14 |
|
3.4 |
Расчет ригеля на выносливость............................................................... |
15 |
|
3.5 |
Расчет рамы на прочность и определение профиля сечения стоек ...... |
17 |
4. |
Расчет стоек, проверка на гибкость………………………………………………. |
23 |
|
5. |
Расчет и подбор опоры под стойки......................................................................... |
25 |
|
6. Степень унификации и стандартизации.................................................................. |
28 |
||
Заключение..................................................................................................................... |
29 |
||
Список использованных ГОСТ.................................................................................... |
30 |
||
Список использованных источников........................................................................... |
31 |
||
5
ВВЕДЕНИЕ
Металлические конструкции рам широко применяются в промышленности строительных материалов. Они являются основными несущими конструкциями. На рамы могут устанавливаться химическая аппаратура (бункеры, мешалки и др.), грузоподъемная (лебѐдки, краны) и другая аппаратура. Так же рамы используются в качестве промежуточных звеньев конвейеров и технологических линий где воспринимают действие подвижной нагрузки.
В зависимости от назначения рамы бывают различных конструкций и размеров, однако принципиальная схема рамы во всех случаях одинакова. Ригели (основной несущий элемент) крепятся на стойках. Стойки между собой соединяются ребрами жѐсткости, и крепятся к фундаменту при помощи специальных подошв.
Как правило, для изготовления рам используются двутавры, швеллеры и трубы из углеродистой стали обыкновенного качества. Между собой стержни соединяются при помощи сварки. Однако в отдельных случаях могут применяться низколегированные стали и болтовые соединения, в зависимости он воспринимаемых нагрузок, условий эксплуатации и функционального назначения рамы.
6
7
1.Выбор конструктивных материалов
Ригель и стойки рамы с подвижной нагрузкой выполняется из стали: Ст Зсп ГОСТ 380-94.
В условиях длительной эксплуатации рельсов к ним предъявляются следующие требования:
1.Сталь должна быть устойчивой против старения, то есть ее
прочность с течением времени не должна снижаться. Этому условию удовлетворяют легированные и углеродистые стали.
2.Сталь должна хорошо свариваться. Чем больше углерода в стали, тем она хуже сваривается.
Этим условиям удовлетворяет сталь СтЗсп. Сталь СтЗсп предназначена для строительных и других рассчитываемых конструкций: корпусов, днищ, ферм, обечаек.
Сталь низколегированная конструкционная по ГОСТ 5520-79, поставляется в виде листового, сортового и фасонного проката. Механические свойства листовой малоуглеродистой стали СтЗсп обыкновенного качества представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.1 Механические свойства углеродистой качественной стали СтЗсп.
|
Состояние |
Сечение, |
0,2 |
|
B |
B % |
ГОСТ |
|
Мпа |
||||
поставки |
мм |
|
|
|||
|
|
|
Не менее |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сортовой и |
|
|
|
|
|
380-94 |
фасонный |
До 20 |
245 |
|
370 |
26 |
|
прокат |
|
|
|
|
|
Параметры сварки малоуглеродистых сталей представлены в табл. 1.2
Таблица 1.2 Параметры сварки углеродистых качественных сталей.
|
|
Электрод |
|
|
Способ сварки |
Марка сварочной |
Марка флюса по |
Условия |
|
|
проволоки |
ГОСТ 9087-81 |
применения |
|
Автоматическая |
Св-08А по |
ОСЦ-45 |
Свыше 20 С |
|
ГОСТ 2246-70 |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
БГТУ 01. 00. ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Разраб. |
Шпаковская |
|
Провер. |
Новосельская |
|
Реценз. |
|
|
Н. Контр. |
|
|
Утверд. |
Новосельская |
|
Выбор конструкционных |
Лит. Лист |
Листов |
|
1 |
1 |
||
материалов |
|||
|
|
БГТУ
4 17 08 10 14
8
2. Расчет реакций опор, перерезывающих сил и изгибающих моментов ригеля 2.1. Определение реакций опор
При решении подавляющего числа инженерных задач, рассматривающих действие подвижной нагрузки, прибегают к расчету по так называемому методу линий влияния. Этот метод основан на использовании принципа независимости действия сил, согласно которому каждая из сил, действующих на упругое тело, создает определенный, соответствующий данной силе эффект вне зависимости от действия других сил на то же тело. Таким образом, суммарный эффект от действия системы сил равен сумме результатов от действия каждой из сил.
Пусть на балке аb (рис. 2.1а) перемещается груз Р. Предположим, что груз в данный момент находится на расстоянии x от опоры а. Из уравнения моментов всех сил относительно опоры b находим:
A |
P (l x) |
|
|
|
l |
(2.1) |
|||
|
||||
Поскольку переменная х входит в уравнение в первой степени, |
линия |
|||
влияния опорной реакции А (рис. 2.16) будет изменяться по линейному закону (l - х)/Н и для ее нахождения требуются две ординаты: А = Р = 3 кН при х = 0 и А = 0 при х = l. Аналогично может быть построена линия влияния и для опорной реакции В, причем:
B |
P x |
|
|
l |
(2.2) |
||
|
Рисунок 2.1
БГТУ 02. 00. ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Разраб. |
Шпаковская |
|
Провер. |
Новосельская |
|
Реценз. |
|
|
Н. Контр. |
|
|
Утверд. |
Новосельская |
|
Расчет реакций опор, |
Лит. Лист |
Листов |
|
|
|
||
перерезывающих сил и |
1 |
3 |
|
|
|
||
изгибающих моментов |
БГТУ 4 17 08 10 14 |
||
ригеля |
|||
|
|
||
9
2.2 Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов
Рассмотрим сечение к балки аb (рисунок 2.2а), находящееся на расстоянии аk от левой опоры и bk от правой опоры. Очевидно, что максимальный изгибающий момент будет в центре балки, т.е. аk = bk = l/2 = 3/2 = 1,5 м. Линия изгибающего момента представлена на рис. 2.2б. Пока груз Р находится правее сечения к, левее сечения из внешних сил имеется только опорная реакция A, и момент в сечении к равен:
|
Мk = А∙аК. |
(2.3) |
При x = 0 |
Мk = Р∙ак; |
|
при x = l |
Мk = 0 |
|
По этому уравнению строится правая ветвь линии влияния, где находится груз Р. При нахождении груза левее сечения k удобнее рассматривать правую часть балки, так как из внешних сил в правой части остается одна опорная реакция В и можно записать:
|
Mk = B∙bk |
(2.4) |
При x = 0 |
Mk = 0 |
|
при х = l |
Мk = Р∙bk ; |
|
По этим данным строится левая ветвь линии влияния.
Линии влияния изгибающего момента Mk и перерезывающей силы Qk .
Рисунок 2.2
10
Как видно, обе ветви линии влияния пересекаются под сечением к. Ордината линии влияния в этом случае имеет максимальное значение и равна ak∙bk/l. При определении знака линии влияния будем считать момент положительным, если он вызывает растяжение в нижнем волокне. Положительные значения ординат линии влияния изгибающих моментов будем откладывать со стороны растянутого волокна.
Согласно (2.3) и рисунку (2.3а,б)
|
=P· |
, |
|
где |
-ордината Л.В . |
|
|
|
=4· |
·0,5=2· |
кг, |
|
=P· |
, |
|
где |
-ордината Л.В. . |
|
|
|
=4·0,5=2· кг. |
||
Проверка + =P=2· +2· =4· кH·м. |
|||
Перерезывающие силы (рис.2.3,в) |
|
||
|
=P - |
=0 |
|
Изгибающий момент(рис.2.3,г) |
|
||
|
=P· |
, |
|
где |
-ордината |
|
|
|
=4· |
·2=8· |
кг· . |
Линия влияния перерезывающей силы Qk представлена на рис. 2.2в. При этом Qk будет положительной, если внутренние силы в сечении k стремятся вращать отдельные части балки относительно ее опор по часовой стрелке. В противном случае убудет отрицательной (рисунок 2.2г).
Нагрузки при расчетах по методу допускаемых напряжений и величина запасов прочности при расчетах по методу допускаемых напряжений приведены в таблицах 12.2 и 12.3 [5]