Визначення зусиль у стрілі крана

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

На стрілу у вертикальній площині діють такі навантаження (рис. 3, 4, 5):

– маса стріли, умовно розподілена по довжині стріли;

– вага вантажу з вантажним блоком;

– вертикальне інерційне навантаження;

– зусилля у вантажному канаті та канаті підвіски стріли, а також реакція опори в п'яті стріли.

На стрілу в боковій площині діють такі навантаження (рис. 6):

– вітрове навантаження на стрілу, рівномірно розподілене по її довжині;

– вітрове навантаження на вантаж, що умовно розглядається як зосереджена сила, прикладена в місці розташування підвіски крана;

– інерційне навантаження при повороті крана від маси стріли та вантажу з блоком.

Зусилля визначають окремо (нарізно) для кожної площини дії сил. Для розрахунку у вертикальній площині приймають балкову схему, а в боковій площині – консольну схему стріли (рис. 5, 6).

Зусилля у вантажному канаті визначають за формулою

,

де = 2 – кратність вантажного поліспаста;

= 0.98 – коефіцієнт корисної дії вантажного поліспаста.

Зусилля в канаті підвіски стріли визначають, склавши рівняння суми моментів усіх сил, що діють на стрілу у вертикальній площині відносно п'яти стріли. Після цього визначають найбільше поздовжнє зусилля, що стискає стрілу біля п'яти як проекцію всіх сил, що діють у вертикальній площині, на напрям поздовжньої осі стріли:

;

;

де H₁ = L_ОГ /2

.

канат підйому стріли 1

2 канат підйому вантажу

Lоб

H1 12

Lc

b

x0 вісь обертання

	1 - 1

	2 - 2

Координати точок:

1 – кріплення п’яти;

2 – кріплення канатів і блоків

підйому стріли;

3 – кріплення блоків

канатів підйому вантажу

Рис. 3. Габаритні параметри стріли

y

Lc

A

Рис. 4. До визначення зусиль у підвісці стріли

а)

б)

S_в

g_c

0,33 L_c F₂=Q_max+G_бл F₁=Q_min+G_бл

0,67 L_c 0,33 L_c

Рис. 5. Розрахункова схема до визначення згинального моменту у вертикальній площині: а – підйомної стріли; б – балкової стріли

H_В+W_В

H_c l_x

Епюра“ ”

Рис. 6. Розрахункова схема до визначення згинального моменту в горизонтальній площині

У підйомній стрілі слід розглядати два розрахункові випадки:

а) виліт стріли мінімальний – вага вантажу максимальна;

б) виліт стріли максимальний – вага вантажу відповідна.

У балковій стрілі також два розрахункові випадки:

а) виліт стріли максимальний – вага вантажу відповідна;

б) виліт відповідає середині балкової частини стріли – вага вантажу визначається через вантажний момент крана.

Для обох випадків будують епюри зусиль – згинального моменту та – поперечної сили у вертикальній площині й приймають для подальшого розрахунку максимальні значення та .

У боковій площині стріли зусилля визначають і для підйомної, і для балкової стріли за консольною схемою (рис. 6), а також для двох положень вантажу. Для обох випадків будуються епюри зусиль – згинального моменту та – поперечної сили в балковій площині. З епюр визначають максимальні значення і .

Потім розраховують зусилля у стержнях наскрізної стріли окремо від навантажень, що діють у вертикальній та бічній площині стріли. При цьому умовно вважають, що навантаження, які діють у вертикальній площині, сприймаються двома бічними гранями стріли, а навантаження, котрі діють у боковій площині – двома горизонтальними гранями в стрілі прямокутного перерізу або однією гранню в трьохгілковій стрілі.

Зусилля в найбільш навантаженому поясі стріли у випадку чотирьохгілкової стріли визначають за формулою

,

де і – кути, утворені поздовжньою віссю стріли й проекціями гілок стріли на вертикальну та бічну осьові площини;

– висота та ширина перерізу стріли по центрах ваги перерізів гілок.

Для трьохгілкової стріли

,

де – кут біля вершини поперечного перерізу стріли (для чотирьохгілкової стріли =90°; для трьохгілкової стріли =60°).

Зусилля в розкосі

.

Зусилля в стояку решітки

,

де – розрахункове максимальне значення поперечної сили або залежно від того, до якої грані стріли належить елемент решітки, а – кут нахилу розкосу до пояса стріли.

Зусилля в башті крана

При сполученні навантажень ІІ-б, яким користуються при розрахунку міцності та стійкості конструкцій башти, зусилля в башті виникають від ваги конструкції механізмів, обладнання, вантажу, сил інерції й вітрового навантаження.

Поздовжня стискаюча сила в башті дорівнює сумі всіх сил, що розташовані вище від порталу, а також контрваги, закріпленої безпосередньо або через систему тросів до стріли противаги. Не враховується лише вага ходової рами й розташованого на ній баласту:

.

Згинальний момент у башті умовно визначаємо від сумісної дії вантажного моменту та з урахуванням моменту від контрвантажу і моменту від вітрового навантаження:

;

,

де – вітрове навантаження відповідно на стрілу та башту;

– зосереджене вітрове навантаження і вантаж та контрвантаж.

б)

а)

Рис. 7. До визначення вітрового навантаження на кран: а – для крана з підйомною стрілою; б – для крана з балковою стрілою

Поперечна сила в башті дорівнює сумі горизонтальних інерційних і вітрових навантажень:

.

Крутильний момент у башті виникає від сумісної дії горизонтальних інерційних сил та вітрового навантаження на стрілу й вантаж:

.

Нормальна сила в перерізі пояса башти залежить від поздовжнього зусилля, згинального і крутильного моментів. Крім того, на поздовжню силу в поясах впливає тип решітки башти. Для зменшення зусиль у поясах рекомендується застосовувати трикутну решітку із суміщеними вузлами, що дозволяє не враховувати дію крутильного моменту:

,

де – висота перерізу башти.

Зусилля в розкосі такої решітки

,

де – довжина розкосу башти.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности