Проектирование металлоконструкции главной балки мостового крана. Размещение диафрагм жесткости и проверка местной устойчивости. Результаты анализа напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели главной балки в САПР АПМ WinMachine.
Аннотация к работе
Мостовым краном называется грузоподъемная машина, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях (рисунок 1). Перемещаясь по путям, расположенным над землей, они не занимают полезной площади цеха или склада, обеспечивая в тоже время обслуживание практически любой их точки Коробчатая конструкция поддается механизации изготовления, обладает хорошим сопротивлением усталости, меньшей общей высотой моста и возможностью применения на концевой балке выкатных колес. Решетчатая конструкция обладает наименьшей массой, наименьшей высотой от головки подкранового рельса до рельса на мосту и хорошей горизонтальной жесткостью.Мост крана состоит из двух пространственно жестких балок, соединенных по концам прилета с концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса.Высоту опорного сечения балки рекомендуется принимать в пределах: (2) Конструкции рассчитываются на прочность и устойчивость от действия максимальных нагрузок рабочего состояния (II случай), а при необходимости также по максимальным нагрузкам нерабочего состояния (III случай) и по случаям особых нагрузок, технологические нагрузки могут относиться как ко II, так и к III случаям нагружения. Расчет на сопротивление усталости носит поверочный характер и производится после расчета прочности и устойчивости от максимальных нагрузок, когда в проекте приняты все конструктивные исполнения узлов и соединений; он ведется по нормальным нагрузкам рабочего состояния (I случай) от многократного действия переменных нагрузок, возникающих в течение всего срока службы крана. Рисунок 3 - Расчетная схема главной балки моста крана (горизонтальные составляющие сосредоточенных и распределенных нагрузок приведены для случая IIB) Для металлических конструкций кранов должны удовлетворяться два предельных состояния: 1) по потере несущей способности элементов конструкций, по прочности или потере устойчивости при наибольших нагрузках (II и III случаи нагружения) или многократных (различной величины) нагрузках - I случая нагружения за расчетный срок службы крана;4) нормальных (сжимающих) напряжений от изгиба и осевого сжатия (балки рамных и других конструкций). Стенку можно не проверять на устойчивость, если условная гибкость стенки: (10) где H - высота стенки; Отсек на опоре отличается тем, что в нем действуют максимальные касательные напряжения от поперечной силы, а нормальные напряжения равны нулю, так как на опоре изгибающий момент равен нулю. Для отсека на опоре критические напряжения определяются по формуле: (11) где «а» и «b» - большая и меньшая стороны прямоугольника (отсека) соответственно, b=H; Условие обеспечения местной устойчивости при расчете по методу предельных состояний: , (12) где напряжение определяется с учетом коэффициентов перегрузки.Название вида: Произвольный Вид Загружение 0, Множитель собст. веса 2.19 Название Модуль Юнга [Н/мм^2] Коэф. Название Количество Длина [мм] Погонная масса [кг/мм] Масса изделия[кг] Общая масса[кг] Площадь окраски[мм^2] Момент инерции относит. оси X 2000347.41мм4 относит. оси Y 1999512.46мм4 полярный 3999859.87мм4Полученные результаты анализа напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели металлоконструкции главной балки позволят сделать вывод о достаточной степени прочности, жесткости и устойчивости спроектированной конструкции. ?n - коэффициент надежности по назначению конструкции или ее элемента; в зависимости от последствий повреждений при расчете на прочность колеблется в пределах от 0,95 до 1; ?d - коэффициент условий работы; для пролетных балок двухбалочных мостовых кранов ?d = 0,8…0,9; ?m - коэффициент надежности по характеристике материала; ?m = 0,9; Rn - нормативное сопротивление материала, узла, элемента конструкции, соединения, МПА; для материала проектируемой конструкции Rn = 320 МПА.
План
Содержание
Введение
1. Проектирование металлоконструкции главной балки мостового крана
1.1 Выбор основных размеров
1.2 Определение расчетных нагрузок дли главной балки
1.3 Размещение диафрагм жесткости и проверка местной устойчивости
2. Результаты анализа напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели главной балки в САПР АПМ WINMACHINE