Проектирование металлоконструкции мостового электрического крана балочного типа - Курсовая работа

Рассчитать и спроектировать металлоконструкцию мостового электрического крана балочного типа. Конструкция состоит из двух главных балок и двух концевых балок (рис.1). G= 130 КН - собственный вес главной балки;Мостовой кран предназначен для транспортировки и перемещения грузов. Работает мостовой кран при переменных нагрузках. Нагрузками являются ручные или электрические тельферы, ходовые колеса которых перемещаются по нижнему поясу балки. Сталь ВСТЗСП - углеродистая сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-71), относится к группе В.Балки нагружены равномерной нагрузкой от собственного веса G=130 КН и двумя сосредоточенными грузами Р (от веса тележки с грузом), которые могут перемещаться по балкам.Реакция А определяется уравнением наклонной прямой: при х=0 А=1; Линия влияния изгибающего момента М выражает зависимость величины момента в заданном сечении от положения груза, равного единице, на балке. Допустим, что груз находится справа от сечения ?. При этом изгибающий момент: Построим линию влияния момента М из условия, что: при х=0 Ма=0; х=L Ма=0. Так как было сделано предположение, что груз находится справа от сечения ?, то построенная прямая верна на участке L-?.Линии влияния поперечной силы Q выражают зависимость величины поперечной силы в заданном сечении ? от положения груза, равного единице, на балке. Допустим, что груз находится справа от сечения ?: Построим эту линию из условия, что: при х=0 Qa=1; х=L Qa=0. Допустим, что груз находится слева от сечения ?: Построим эту линию из условия, что: при х=0 Qa=0; х=L Qa=-1.Определив расчетные усилия, переходим к нахождению наименьшей высоты балки из условия нормы жесткости F/L = 1 / 550 при сосредоточенных нагрузках Р. Прогиб балки от двух сосредоточенных сил Р, расположенных симметрично в пролете (рис.2): Подставив значение Р?=М, получим: Если выразить М через напряжение 0,8[?]Р, вызванное сосредоточенными силами и умноженное на момент сопротивления W=2J/h, то получим: откуда требуемая высота балки равна: Чтобы определить требуемую высоту балки из условия ее наименьшего сечения, нужно задаться толщенной вертикального листа. Требуемая высота из условия наименьшей массы определяется по формуле: Так как требуемая высота, найденная из условия нормы жесткости, больше, чем высота, найденная из условия наименьшей массы, то ее и следует принять в расчет при подборе сечения (рис.3).Требуемый момент инерции поперечного сечения сварной балки коробчатого профиля равен: -Определим уточненное значение момента инерции подобранного поперечного сечения балки: Наибольшее нормальное напряжение в крайнем волокне балки: Расчетное напряжение превышает допускаемое на 0,6?, что вполне допустимо.Если балку не закрепить в горизонтальной плоскости, то потребуется значительное уменьшение допускаемых напряжений. Поэтому следует предусмотреть закрепления от возможных перемещений верхнего пояса, установить горизонтальные связи.Устойчивость вертикального листа будет обеспечена, если при наличии сосредоточенных сил, перемещающихся по балке, будет выполняться соотношение: Чтобы обеспечить устойчивость вертикального листа, следует приварить к нему ребра жесткости (рис.7). Среднее касательное напряжение ? от поперечной силы в середине пролета: Местное напряжение ?м под сосредоточенной силой (рис.5) находим по формуле: Для определения z подсчитаем Jп - момент инерции верхнего пояса с приваренным к нему рельсом .Катет верхних и нижних поясных швов примем равным К=10 мм. В нижних поясных швах действуют касательные напряжения: В верхних поясных швах, при определении напряжений с учетом приваренного рельса, следует вычислить: Момент инерции будем считать неизменившимся, как и положение центра тяжести балки. При этом: В верхних поясных швах к вычисленным напряжениям добавляются ?р от сосредоточенной силы Р. Таким образом, местное напряжение в шве (n=0,4) при К=10 мм: Находим условное результирующее напряжение: Катеты швов, приваривающих ребра жесткости к поясам и стенкам, принимаем равными Кр=3 мм.Изгибающий момент по оси балки:

Момент сопротивления сечения плиты, ослабленной отверстиями болтов:

Напряжения изгиба равны:Сварку балки осуществляем в среде углекислого газа.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на проектирование

2. Анализ конструкции

3. Определение силовых факторов металлоконструкции мостового крана

3.1 Определение изгибающих моментов сечений балки

3.2 Определение поперечных сил сечений балки

4. Проектирование элементов балки

4.1 Нахождение наименьшей высоты балки

4.2 Определение размеров сечения горизонтального листа балки

4.3 Проверочный расчет поперечного сечения балки

4.4 Обеспечение устойчивости балки

4.5 Проектирование ребер жесткости

5. Проектирование сварных соединений

6. Расчет опорных балок моста

6.1 Проверка концевых балок на прочность

7. Расчет сварочных деформаций

8. Список использованных источников сварная металлоконструкция сечение балка кран

1. Задание на проектирование

1.Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров С.А. Сварные конструкции. Точность сварных соединений и деформации конструкции. М.: Высшая школа, 1971.760 с.

2.Николаев Г.А., Винокуров С.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. М.: Высшая школа, 1990. 760 с.

3.Богуславский П.Е. Металлические конструкции грузоподъемных машин. М.: Машиностроение, 1961. 423 с.

4.Стрелецкий Н.С. Стальные конструкции. М.: Стройиздат, 1961 г.

Размещено на