Расчет и проектирование металлоконструкции мостового двухбалочного крана - Курсовая работа

балка кран мост В данном курсовом проекте разработан мостовой двухбалочный кран общего назначения, грузоподъемностью 12,5 тонн, и пролетом 20 метров, который будет эксплуатироваться в сборочном цехе.Исходя из условий работы, выбираем материал сталь ВМ Ст Зсп5 ГОСТ 380-94. Производим расчет по допустимым напряжениям: (1.1) где - допустимое напряжение;Определяем массу моста крана по графику, представленному на рисунке 2. Данный график характеризует массу металлических конструкций половин сварных мостов (без концевых балок), изготовленных из стали ВСТ 3 ГОСТ 380-71 (краны среднего режима работы). Из рисунка 2.1 находим: Погонная нагрузка от массы половины моста определяется по формуле: где - сила тяжести половины моста (без концевых балок);Вес механизма передвижения определяем на основании аналогичных конструкций в зависимости от типа привода и грузоподъемности по табл.Вес кабины определяется по таблице 2.2 Принимаем кабину открытого типа С учетом веса электрооборудования и крановщика Собственный вес грузовой тележки определяется по рисунку 2.2 2.5 Определяем подвижные нагрузки от давления колес грузовой тележки с грузом При работе крана учитываются две комбинации действия нагрузок: - комбинация А - кран стоит, работает механизм подъема груза.По полученным изгибающим моментам строим эпюру максимального изгибающего момента. Сечение 0: СечениеПо значениям Q строим огибающую эпюру максимальных перерезывающих сил.При проектировании крановых мостов, величинами отдельных элементов задаются на основании аналогов, либо ориентировочно определяют по эмпирическим формулам, после чего производят проверочные расчеты. 4.1 Определяем оптимальную высоту балки где - момент сопротивления поперечного сечения балки. Статический момент сечения равен сумме статических моментов его элементов: где - статический момент I-го элемента сечения относительно оси, проходящий через крайние волокна всего сечения. Момент инерции сечения относительно оси х-х равен сумме моментов инерции его элементов относительно той же оси: Момент инерции верхней полки: Момент инерции нижней полки: Момент инерции стенки балки: Момент сопротивления сечения балки относительно нейтральной оси для верхнего пояса: для нижнего пояса: Аналогично определяем моменты инерции и моменты сопротивления сечения балки относительно вертикальной центральной оси у-у, проходящей через центр тяжести сечения. Статический момент верхней полки относительно вертикальной оси ОУ: Статический момент нижней полки: Статический момент левой стенки: Статический момент правой стенки: Статический момент сечения балки: Момент инерции сечения относительно центральной оси у-у: Момент инерции верхней полки: Момент инерции нижней полки: Момент инерции сечения левой стенки: Момент инерции сечения правой стенки: .Горизонтальные инерционные нагрузки возникают в процессе пуска и торможения крана и направлены вдоль путей. Для упрощения принимают следующие допущения: Грузовая тележка с грузом находится в середине пролета; Инерционные силы от массы моста, механизма передвижения крана и кабины с электроаппаратурой равномерно распределены; Рассекая раму, получаем три пары неизвестных действующих сил: Х1 - моменты, действующие в сечении; Х3 - поперечные (перерезывающие) силы, действующие в сечении.Схема приложения крутящих нагрузок относительно центра тяжести поперечного сечения балки Горизонтальных инерционных усилий, приложенных эксцентрично по отношению к горизонтальной оси главных балок; Наибольшие крутящие моменты действуют в опорных сечениях главной балки и равны алгебраической сумме моментов всех нагрузок. При центральном приводе: В данную формулу входят крутящие моменты от сосредоточенных стационарных нагрузок и подвижных нагрузок Р с учетом комбинации нагрузок. Комбинация А: Комбинация В: Крутящий момент от механизма передвижения крана.Наибольшим напряжением в опасной точке сечения является результатом сложения отдельных напряжений от вертикальных нагрузок, горизонтальных инерционных нагрузок и крутящих нагрузок. 7.1 Определяем напряжения в опасном сечении 1-1. Комбинация нагрузок А Напряжение в верхнем поясе: Напряжение в нижнем поясе: 7.2 Определяем напряжения в опасном сечении 1 - 1. Напряжение в верхнем поясе: Т.к. в комбинации В кран движется, расчет напряжения в левой стороне верхнего пояса. Комбинация нагрузок А Статический момент: Статический момент верхней полки: Статический момент: Статический момент верхней полки: Статический момент нижней полки: Статический момент стенки: 7.3 Определяем касательные напряжения в опорном сечении 2-2.Вертикальные стенки коробчатой крановой балки под действием нормальных сжимающих и касательных напряжений могут потерять местную устойчивость (в сжатой зоне). Первоначально расставляем элементы жесткости, а затем для расчетных отсеков определяем критические напряжения и проверяем устойчивость стенок. Наибольшее касательное напряжение не должно превышать критического касательного напряжения равного: Коэффициент запаса местной устойчивости: где - запас по прочнос

Содержание

Введение

1. Выбор материала

2. Определение дейстаующих нагрузок

2.1 Определение собственного веса пролетной балки

2.2 Определение погонной нагрузки собственного веса балки с учетом веса трансмиссионного вала

2.3 Определение веса грузовой тележки

2.4 Определение подвижной нагрузки

2.5 Определение веса механизма передвижения

2.6 Определение веса кабины крановщика

2.7 Определение подвижной расчетной нагрузки

3. Силовой расчет на вертикальные нагрузки

3.1 Определение максимального изгибающего момента методом построения линий влияния

3.2 Построение огибающей эпюры максимальных изгибающих моментов

3.3 Определение максимальной перерезывающей силы методом построения линий влияния

3.4 Построение огибающей эпюры максимальных перерезывающих сил

4. Расчет геометрических параметров поперечного сечения балки

4.1 Расчет оптимальной высоты балки

4.2 Определение высоты балки

4.3 Определение расстояния между стенками

4.4 Определение высоты свеса полок со стенок

4.5 Определение ширины полок

4.6 Определение толщины полок

4.7 Определение высоты стенки

4.8 Очертание главной балки

5. Расчет на кручение

6. Расчет моста на горизонтальные инерционные нагрузки

7. Определение напряжений в расчетных сечениях

7.1 Определение напряжений в опасном сечении 1-1

7.2 Определение напряжений в опорной балке опасного сечения 2-2

8. Расчет балок на жесткость

8.1 Проверка на статическую жесткость

8.2 Проверка на динамическую жесткость

9. Местная устойчивость стенок крановой балки

10. Расчет сварных швов

10.1 Определение скалывающих напряжений в поясных швах

10.2 Полудиафрагмы в балках коробчатых сечений

11. Расчет на кручение

Список использованных источников

балка кран мост

В данном курсовом проекте разработан мостовой двухбалочный кран общего назначения, грузоподъемностью 12,5 тонн, и пролетом 20 метров, который будет эксплуатироваться в сборочном цехе. Температурные условия: от 5 ОС до 30ОС. Режим нагружения - средний.

Рис. 1. Расположение мостового крана в цехе

Механизм передвижения выполнен с раздельным приводом. Управление крана осуществляется из кабины, которая располагается на мосту крана в месте, обеспечивающим наилучший обзор и безопасность работы крановщика.

1.