Реферат по предмету "Промышленность, производство"


Проектування стріли крана

Міністерствоосвіти і науки України
Київськийнаціональний університет будівництва і архітектури
Кафедра«Будівельні машини» ім… Ю.О. Вєтрова
ПОЯСНЮВАЛЬНАЗАПИСКА
докурсової роботи з дисципліни:
«Проектуванняметалевих конструкцій»
Темароботи: Проектування стріли крана
Варіант№2
Виконав:студент ІV курсу
групиПНМ-41
БабічС.В.
Перевірив:доц.Горбатюк Є.В.
Київ– 2010

Зміст
Вихідні дані
1         Обчислення навантажень
2         Поздовжні навантаження
3         Вертикальні навантаження
4         Бокові навантаження
5         Визначення найбільших зусиль у стержняхстріли
6         Побудова ліній впливу у стержнях
7         Підбір перерізів стержнів і перевірканапружень
Список використаної літеретури

Вихіднідані:
 
Баштовийкран типу КБ – 674
Q=90 кН – вага вантажу;
Lc=29,1 м – довжиастріли;
Gвіз.=9кН – вага пересувного візка;
Gг.о.=4,2кН – вага гакової обойми;
Gc=65,2кН – вага стріли;
nп=0,85об/хв – частота обертання поворотної частини крана;
і=2– кратність поліспаста;
t=5 c– час розгону або гальмування.
/>
Рис. 1 –Розрахункова схема стріли крана КБ-674.

1        Обчислення навантажень
Знайдеморозрахункові навантаження, для чого номінальну власну вагу стріли Gc,пересувного візка Gвіз.і гакової обойми Gг.о.,помножимо на коефіцієнт перевантаження nG=1,1,а вагу вантажу Qна коефіцієнт перевантаження nQ=1,15:
/>
2. Поздовжнінавантаження.
Зусилля N1у нижній (веденій) гільці вантажного канату визначаємо за формулою (168)посібника [1]:
/>
де і=2 –кратність поліспаста;
ηп– коефіцієнт корисної дії вантажного поліспаста.
Коефіцієнткорисної дії поліспаста визначається за формулою:
/>
де η=0,98 –ККД одного блока.
/>
Тоді
/>

Зусилля N2уверхній (ведучій) гілці вантажного канату визначаємо за формулою:
/>
де n0=1– кількість обвідних блоків.
3.Вертикальні навантаження.
На стрілубаштового крана діють такі вертикальні навантаження.
Власна сила вагистріли, яка умовно розглядається як рівномірно розподілене навантаження зінтенсивністю:
/>
де Gc– повна сила ваги стріли.
Вертикальнізосереджені навантаження, що передаються на стрілу через вантажний візок:
-          сила ваги вантажу Q=103,5кН;
-          сила ваги візка Gвіз=9,9кН;
-          сила ваги гакової обойми Gг.о.=4,62кН.
Схемарозташування прикладених до стріли вертикальних навантажень зображено на рис.2. 

/>
Рис. 2 –Розрахункова схема стріли при дії вертикальних навантажень.
4. Боковінавантаження.
Боковінавантаження, перпендикулярні до вертикальної площини симетрії стріли,виникають внаслідок вітрового тиску і інерції стріли з вантажем під час розгонуабо гальмування при повороті крана.
Повнівітрові навантаження на стрілу Wcвизначаємо за формулою:
/>
де рв=0,25 кН/м2 – нормальний тиск вітру;
Ан– розрахункова повітряна площа, Ан=Ак∙кс;
Ак– площа контуру бокової проекції стріли, м2:
/>
кс=0,5…0,7– коефіцієнт заповнення, приймаємо кс=0,6
Ан=69∙0,6=41,4м2.
Тоді
/>
Вітровенавантаження на стрілу крана вважається рівномірно розподіленим зінтенсивністю:

/>
Повне вітровенавантаження на вантаж вважається зосередженими і прикладеними в центрі вагивантажу:
/>
деАн – розрахункова повітряна площа вантажу вагою Q=90кН.
Знайдемопо табл.3.1 [2] />
Тоді  
/> 
Інерційнінавантаження, що діють на вантаж Тван, гакову обойму Тг.о.і візок Твіз розглядаються як зосереджені і обчислюються заформулою:
/>
деG – вагарозглядуваного елемента;
g=9,8 м2/с –прискорення вільного падіння;
t=5с – час розгону або гальмування.
Найбільшалінійна швидкість /> визначається за формулою:
/>
де R – відстань від осіобертання крана до центра ваги елемента, яка дорівнює R=30500-500=30000=30м;
n=0,85об/хв. – частота обертання крана.

/>
Тоді:
-          сили інерції, що діють на візок
/>
-          сили інерції, що діють на вантаж
/>
-          сили інерції, що діють на гакову обойму
/>
-          інерційне навантаження на стрілувважають зосередженою силою Тс, прикладеною до оголовка стріли
/>
Розрахунковасхема стріли при дії бокових (горизонтальних) навантажень зображено на рис.3.

/>
Рис. 3 –Розрахункова схема стріли при дії горизонтальних навантажень.
5.Визначення найбільших зусиль у стержнях стріли.
/>
Рис. 4 – Схемарозкладання вертикальних навантажень.
Розкладаннянавантажень на складові. Кожна з вертикальних навантажень, що діють на стрілу,розкладається на дві складові, які лежать в площинах бокових граней (рис.4).
/>
Визначаємокут />:

/>
Визначаємоскладові навантаження:
/>
/>
/>
/>
Горизонтальнінавантаження в тригранних стрілах умовно прикладаються до єдиної горизонтальноїферми. Виникаючий при цьому крутний момент з метою спрощення розрахунків невраховується.
6.Побудова ліній впливу зусиль у стержнях.
Ускладі  як вертикальних, так і горизонтальних навантажень є рухомінавантаження, що переміщуються вздовж стріли разом з вантажним візком.Максимальні зусилля в стержнях виникають при деяких найбільш не вигіднихположеннях візка. Для визначення цих зусиль по-перше побудуємо їх лінії впливувід дії одиничної сили, що рухається вздовж стріли.
Узв’язку з тим, що найбільш  навантажені стержні знаходяться на консольнійчастині, то будувати лінії впливу опорних реакцій не потрібно.
Найбільшнавантажені стержні, які приникають до заданого вузла В позначені рисками.Проводимо переріз І-І крізь стержні В-1, В-3, 2-3 та розглянемо рівновагуправої відсіченої частини ферми. 
Лініявпливу SВ1(моментна точка 3).
СилаР=1 ліворуч від перерізу:
/>
СилаР=1 праворуч від перерізу:
/>
/>
прих=0;  SB1=0;
прих=9,3; SB1=3,72.
Лініявпливу S23(моментна точка В)
СилаР=1 ліворуч від перерізу:
/>
СилаР=1 праворуч від перерізу:
/>
/>
прих=0;  S23=0;
прих=11,8; S23=-4,72.
Лініявпливу SВ3(моментна точка відсутня).
СилаР=1 ліворуч від перерізу:
/>

СилаР=1 праворуч від перерізу:
/>
/>
/> 
Лініявпливу S13(моментна точка відсутня).
СилаР=1 ліворуч від перерізу:
/> 
СилаР=1 праворуч від перерізу:
/> 
Будуємолінії впливу зусиль в горизонтальній площині ферми.  
Побудуємолінію впливу зусилля S23,яке одночасно належить до горизонтальної ферми.
Лініявпливу  S23(моментна точка С).
СилаР=1 ліворуч від перерізу:
/>
СилаР=1 праворуч від перерізу:
/> 
/>
прих=0;  S23=0; 
прих=11,8; S23=-6,55.
Лініявпливу SА1(моментна точка відсутня).
СилаР=1 ліворуч від перерізу: 
 />
СилаР=1 праворуч від перерізу: 
/>
/>
/> 
Визначимопо лініях впливу максимальні зусилля в розглянутих стержнях.
Зусилляу стержнях стріли від вертикальних або від горизонтальних навантажень можутьбути знайдені за формулою:
/>  
де  Рі – зосереджені сили, що лежать у площині розглядуваної граністріли;
уі– ординати лінії впливу, відповідні точкам прикладення зазначених сил;
q – інтенсивністьрозподіленого навантаження;  
/> — площа міжлінією впливу й базовою нульовою лінією.
Зусилляв одиничному поясі SВ1стріли дорівнює:

/>  
де   /> зусилляспричинені вертикальними навантаженнями;
/> зусилляспричинені поздовжніми навантаженнями.
Зусилля/> визначимоз допомогою лінії впливу />від складових  />. Інтенсивністьрозподіленого навантаження q,що лежать у площинах бокових граней.
/>(розтягнення).
Зусилля/> визначаємоза формулою:
/> 
де /> - кутутворений горизонтальною площиною з боковою проекцією поясів, що сприймають цезусилля.
/>(стискання).
/>(розтягнення)./>
Зусилля/>у стержніпояса, спільного для бокової і горизонтальної ферм, складається із зусильзумовлених відповідно вертикальними, горизонтальними і поздовжніминавантаженнями:
/>
/>(стискання).
Зусилля/>визначаємоза допомогою лінії впливу /> в горизонтальній грані:
/>(стискання).
Зусилля/>визначаємоза формулою:
/>(стискання).
Остаточно:
/>/> 
Розносиі стояки бокових граней стріли сприймають тільки вертикальні навантаження.
Зусилляв розносі />визначимоза допомогою лінії впливу />
/>(розтягнення).
Зусилляв стояку />визначаютьсяза допомогою лінії впливу />в боковій грані:
/>(стиснення).
Розносиі стояки горизонтальних граней сприймають лише горизонтальні навантаження,перпендикулярні до вертикальної площини симетрії стріли.
Зусилляв розносі />визначаємоза допомогою лінії впливу /> в горизонтальній фермі:
/>
7. Підбірперерізів стержнів і перевірка напружень.
Верхній пояс.Площа перерізу вибираємо згідно за формулою:
/>
де m=1 –коефіцієнт умов роботи для труб;  
R=210МПа=21кН/см2– розрахунковий опір матеріалу для сталі 20;
/> 
Вибираємо зтаблиці сортаменту прокатних сталей [3] «Трубы стальные бесшовныегарячекатаные» (ГОСТ 8732-89) трубу: зовнішній діаметр
Dз=140мм, товщина стінки S=11мм, площа перерізу F=44,56 см2, радіус інерції і=4,58 см.
Нижній пояс.Найбільше стискуюче зусилля Sст в елементах даної групи дорівнює:
/> 
Необхідна площаперерізу:
/>
де ϕ– коефіцієнт поздовжнього згину(попередньо береться для поясів 0,7 – 0,8);  
m=1– коефіцієнт умов роботи;
R=210МПа=21 кН/см2 – розрахунковий опір матеріалу.
/> 
Вибираємо зтаблиці сортаменту  [4] два нерівнобоких кутника 110х70х8 мм(рис.5), для якого:
А=13,93 см2,imin=1,52cм, Imin=32,31см4,iх=3,51см,
Іx=171,54см4, Iy=54,64см4, іу=1,98см, xo=1,64cм, yo=3,61cм.
Для обраного  перерізупроводимо перевірку напружень Ϭза формулою:
/>

Гнучкістьстержня:
/>
де μ –коефіцієнт зведення довжини (для поясів стріли μ=1);
l – геометричнадовжинастержня(l=2,5 м), що визначається, як відстань між центрами вузлів;
rmin– мінімальний радіус інерції перерізу:
/>
Обчислимо Іудля всього перерізу:
/>
/>
/>/>

/>
Гнучкість пояса:
/> 
По таблицікоефіцієнтів поздовжнього згину ϕзнайдемо інтерполяцію:
/>
Напруження:
/>˂/>
Розкоси боковихі горизонтальних ферм.
Найбільшезусилля буде SВ3=-105,31 кН(стискання).
Необхідна площаперерізу:
 
/> 
Приймаємо: ϕ=0,6;μ=1,0 (для труб), R=21кН/см2.
Тоді:
/>
Із сортаменту[4] вибираємо трубу: Dз=70 мм, S=4мм,
А=8,29 см2,і=2,36 см.
Усі розкоси істійки бокової і горизонтальної ферм виготовляємо однаковими.
Перевіримонапруження:
/> 
Мінімальнийрадіус інерції перерізу для трубчастих стержнів обчислимо за наближеноюформулою:
/> 
Знайдемо погонніжорсткості пояса іп і розкоса ір:
/>
/>
де  /> 
Коефіцієнт  k1:
/>˃2.
Відношення:
/> 
Значення μдля розкоса знайдемо по табл. 2.2 [2]:
/> 
Гнучкістьрозкоса:
/> 
Коефіцієнтівпоздовжнього згину ϕ(табл. 2.1, [2]):
/> 
Напруження:
/>˂/>
Конструювання ірозрахунок заданого вузла стріли.
Розрахуноквузлів зводиться до обчислення на міцніть зварних швів, що кріплять елементирешітки до верхнього пояса.
Визначимонеобхідний катет шва за формулою:
/>
де        Sp– зусилля в привареному режимі; 
/> - коефіцієнт форми шва,що залежить від технологіі зварювання (/>при ручному і 1,0 приавтоматичному зварюванні);
/> -розрахунковий опір кутового шва (приймаємо />);
lш-довжина шва, яка при обтиску елементів решітки в площині, перепендикулярній доплощини зєднувальних стержнів визначається за формулою:
/>
У нашомувипадку d1=140мм, d2=70мм. Тоді:
/> 
Стержень В3: /> 
Катет шва: /> 
Приймаємо /> 
Стержень В1: /> 
Катет шва: /> 
Мінімальний катетшва становить 3 мм, тому приймаємо />

Списоквикористаної літератури:
1.        Власов В.В. Будівельна механіка іметалеві конструкції: Навч. посібник. – К.: Міістерство освіти і науки України,1994. – 200с.
2.        Власов В.В., Шемет І.О. Методичнівказівки та завдання до курсової роботи з дисципліни «Будівельна механіка іметалоконструкції». – К., КДТУБА, 1996. – 28с.
3.        ЖивейновМ.М., Карасев Г.И., Цвой И.Ю. Строительная механика и металлоконструкциистроительных и дорожных машин: Учебн. пособие. – М.: Машиностроение, 1988. –278 с.
4.        Справочникпо специальным работам «Монтаж стальных и сборных железобетонных конструкций»Под ред. Б.А. Хохлова. – М.: Стройиздат, 1970 – 906 с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Теоретичні основи інформатики та комп ютерної техніки
Реферат Анализ главы 1, части первой из романа Булгакова Мастер и Маргарита
Реферат Электричество в нашей квартире Холодильник
Реферат Этапы и программа управления предпринимательскими рисками
Реферат Расчёт лётно-технических характеристик самолёта Ан-124
Реферат Проблеми утилізації твердих побутових відходів в малих містах (а прикладі смт. Ставище)
Реферат В.В.Голявкин, Ю.В.Сотник
Реферат Оценка портфельного риска. Бюджетные индексы. Понятие бета-коэффициента
Реферат Confucius Essay Research Paper CONFUCIUSAs Confucius
Реферат Лирика И.Бродского
Реферат Эмоциональная регуляция учебной деятельности
Реферат Основные задачи вычислительной математики
Реферат Эмоциональное воспитание
Реферат Організація Об'єднаних Націй по промисловому розвитку (ЮНІДО)
Реферат Анализ финансово хозяйственной деятельности Русский подшипник 2009 г