Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код |
112576 |
Дата создания |
2011 |
Страниц |
57
|
Источников |
8 |
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 1 ноября в 12:00 [мск] Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
|
Содержание
Содержание
Задание на проектирование
Введение
1.Назначение и описание крана
2. Выбор геометрической схемы мостового крана
3. Выбор расчетной схемы
4. Выбор и характеристика основного металла
5. Выбор способа сварки и сварочных материалов
6. Определение внутренних усилий и выбор сечений
7. Проверка работоспособности стержней при межузловом приложении нагрузки
8. Расчет сварных узлов
9. Расчет концевой балки
10. Технология сборки и сварки концевой балки
Список использованной литературы
Фрагмент работы для ознакомления
Его площадь сечения ; ; ; .
Наименьший радиус инерции равен:
,
гибкость:
,
коэффициент .
Напряжение сжатия в стойках равно:
Так как в ферме жесткости по принятой схеме расчета элементы не испытывают переменных усилий , то прикрепления в узлах могут быть выполнены с применением швов любых типов без понижения допускаемых напряжений в основном металле стержней.
Подбор сечений элементов в фермах связей.
Раскосы в фермах связи проектируют из одного уголка , F=6,86 м2, стойки - из уголка .
Произведем проверку прочности основных элементов прикреплений узлов. Элементы работают при знакопеременных усилиях с характеристикой цикла
Прикрепление в узлах предусматривается соединениями внахлестку с обвариванием по контуру. Эффективный коэффициент концентрации
Кэ=3,3. Значение коэффициента составит:
В наиболее нагруженном раскосе фермы связей напряжение в зоне прикрепления будет равно:
Так как допускаемое напряжение , то прочность элемента обеспечена.
8. Расчет сварных узлов
В главной ферме расчету прочности подлежат стыки поясов, прикрепления раскосов и стоек к косынкам узла и прикрепления косынок к поясам ферм.
Пояса сваривают швом встык с двусторонним проваром и последующей механической обработкой. Эти соединения являются особо ответственными в конструкции. Коэффициент концентрации напряжений в растянутом стыковом шве Кэ = 1,4.
При , коэффициент понижения допускаемых напряжений равен:
Принимаем . Таким образом, стыки поясов равнопрочны основному элементу.
В узлах с косынками (рис. 5,б) стойки приваривают фланговыми швами с катетом К=4 мм, которые имеют технологическое значение для закрытия зазора между уголками и косынкой.
Раскосы приваривают в узлах к косынкам широкой полосой встык, узкие ребра - продольными угловыми швами. Примем для этих продольных швов, так же как и для лобовых, Кэ=2,5.
Определим коэффициент для швов, прикрепляющих встык растянутые раскосы 1'2 (r = +0,14) и 5'6 (r =-0,68). Узел 5'6' аналогичен (Рис. 5).
При r = +0,3
Величина допускаемых напряжении составляет:
При
Усилия между полосами раскосов распределяются пропорционально площадям, входящим в состав сечения. Усилие в узком ребре раскоса 1'2
Площадь сечения ребра
Площадь сечения раскоса
Ребро приваривается к косынке двумя швами длиной L=12 см каждый.
Напряжение в шве с катетом К=5мм равно:
.
Усилие в узком ребре раскоса 56 равно:
Швы имеют длину L=12см каждый. Напряжение в швах равно:
что меньше допускаемых напряжений.
Аналогичным образом проверяется прочность остальных узлов главных ферм.
Определим напряжение в швах, приваривающих косынку (прокладку к поясам).
В узле 1' усилия в раскосе 1'2 составляют 154,0 кН, а в раскосе 1'0 – 137,0 кН.
Определим сумму проекций усилий на горизонтальную ось, сдвигающих прокладку относительно пояса:
.
Допускаемые напряжения для сварных швов в узле V:
Усилие воспринимается четырьмя продольными швами. При К = 5 мм требуемая длина швов, прикрепляющих косынку к поясу, равна:
.
Из конструктивных соображений принимаем L =500 мм.
Рис. 5 Сварные узлы главной фермы
.
Расчет прочности сварных соединений ферм жесткости
Как было указано выше, все сварные соединения ферм жесткости рассчитывают при =1 и допускаемых напряжениях:
Пояса сваривают стыковым швом, равнопрочным основному металлу. Раскосы и стойки прикрепляют к надставкам, привариваемым к вертикальной полке уголков пояса (рис. 6, а). Длину швов назначают с учетом технологических и конструктивных особенностей.
Длина флангового шва, приваривающего раскос со стороны обушка уголка, принимается равной 90 мм, с противоположной стороны - 40 мм; длина лобового шва соответствует ширине полки уголка; катет шва К=4мм.
Для приварки раскоса 1'2 (рис. 6, а) полная расчетная длина швов равна:
Напряжение в швах равно:
В других швах крепления раскосов и стоек фермы жесткости величины напряжений в швах имеют еще меньшее значение.
Рис. 6. Сварные узлы фермы жесткости и фермы связей
Расчет прочности сварных соединений ферм связей
Для сварных швов в узлах ферм связей коэффициенты концентрации напряжений в лобовых швах Кэ=2,5, во фланговых Кэ=4.
При r = -1 коэффициент ;
Допускаемое напряжение в лобовых швах:
во фланговых:
Длину лобового шва, прикрепляющего раскос 1'0, примем 80 мм (рис. 6,б). Усилие на лобовой шов с К = 4 мм равно:
усилие на фланговые швы:
Требуемая длина фланговых швов при К = 4 мм равна
Определяем длину шва со стороны обушка:
;
принимаем .
Требуемая длина шва с другой стороны уголка:
,
принимаем .
9. Расчет концевой балки
Рис. 7. Балка концевая
Определим расчетные нагрузки для концевой балки. В вертикальной плоскости опорное давление главной балки со стороны механизма передвижения (рассматривается при ближайшем возможном положении тележки с грузом к рассматриваемой концевой балке):
А = 1/34,5·(0,4·33,5+5,125·34,5+5,125·33,2+0,21·34,5·17,25) =14,07 Т.
Опорное давление главной балки со стороны троллейной площадки:
А’ = 1/34,5·(0,21·34,5·17,25+5,125·34,5+5,125·33,2)=13,3Т.
В горизонтальной плоскости нагрузка от торможения тележки:
Рис. 8. К определению нагрузки на концевую балку, расположенную со стороны механизмов
Рис. 9. Расчетная схема концевой балки.
На концевую балку, расположенную у правой опоры, действуют нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскости. Опасным является сечение под силой А.
Рис. 10. Схема нагрузок на концевую балку: а – изгибающие моменты в вертикальной плоскости, б - изгибающие моменты в горизонтальной плоскости, в – перерезывающие силы от вертикальной нагрузки.
Рис. 11. Сечение концевой балки.
Момент инерции сечения относительно оси Х – Х:
Момент сопротивления относительно оси Х – Х:
Момент инерции сечения относительно оси Y – Y:
Момент сопротивления относительно оси Y – Y:
Статический момент полусечения относительно оси Х – Х:
Проведем проверку прочности концевой балки в сечении стыка с главной балкой, где действуют:
изгибающий момент в вертикальной плоскости Мв = 22,5 Тм;
изгибающий момент в горизонтальной плоскости Мв = 0,675 Тм;
перерезывающая сила Р = 14,5 Т.
Нормальное напряжение в сечении от изгибающего момента в вертикальной плоскости:
Нормальные напряжения в сечении от изгибающего момента в горизонтальной плоскости:
Суммарные нормальные напряжения в сечении Б – Б [5]:
Касательные напряжения:
При одновременном действии нормальных напряжений изгиба σсум и касательных напряжений τ проверка приведенных напряжений производится по формуле:
;
Определим прогиб кранового моста.
Определим величину прогиба главных ферм от полезной нагрузки в узле нижнего пояса. Этой величиной оценивают жесткость моста. Для определения наибольшего прогиба поместим крановую тележку с грузом на середину фермы.
Для упрощения расчетов при вычислении прогиба фермы можно заменить два усилия от давления колес тележки Р тележки с базой d одним сосредоточенным грузом 2Р (рис. 12).
Рис. 12. К расчету величины прогиба фермы
Прогиб фермы равен
Где: N — усилие в стержнях фермы от нагрузки 2Р, приложенной в середине пролета (в узле 6' фермы, рис. 12, а);
- усилие в стержнях от силы, равной 1 и приложенной в узле 6 (рис. 12,б);
- длины стержней;
- площади их поперечных сечений.
Реакции опор от нагрузки 2Р будут равны:
.
Реакции опор от единичной силы:
.
Прогиб равен:
что соответствует допускаемому значению прогиба для мостовых кранов:
.
10. Технология сборки и сварки концевой балки
Технологический процесс изготовления торцовой балки состоит из следующих основных этапов: сборка и сварка вертикальных стенок; сборка и сварка диафрагмы; сборка и сварка балки; сверление отверстий в монтажных стыковых прокладках и балке.
Первый этап. Сборка и сварка вертикальных листов производится на тщательно выверенном стенде. Листы с помощью траверсы и мостового крана укладывают па стенде согласно расстыковке и маркировке. Сопрягаемые поверхности под сварку очищают от масла, грязи и ржавчины.
Листы состыковывают на стенде по упорам с проверкой плоскостности линейной, с креплением струбцинами к стенду и прихватывают по стыкам. На торцы стыков устанавливают и прихватывают фальшпланки для начала и окончания сварного шва. Подводят тележку со сварочным автоматом АД С - 1000 - 2, флюсовую подушку и устанавливают вдоль стыка.
Стыки сначала заваривают с одной стороны, а после кантовки листа на 180° (с помощью крана) с другой. Далее газом срезают фальшпланки, зачищают пневмошлифовальной машинкой торцы стыковых швов, производят гаммографирование (просвечивание) сварных швов и правку на правильных вальцах с последующей передачей с помощью мостового крана на стенд сборки.
Второй этап. Сборку диафрагмы производят на плите следующим образом. Гнутую полосу устанавливают на плите, и на ней размечают места для постановки диафрагм. По разметке и с помощью угольника устанавливают и прихватывают диафрагмы к гнутой полосе. Далее заваривают диафрагмы ручной сваркой с кантовкой для удобства сварки в нижнем положении. Зачищают швы, производят правку диафрагм в сборе вручную и обрабатывают фаски в гнутой полосе кислородной резкой и пневмошлифовальной машинкой. После контроля диафрагмы в сборе поступают на стенд сборки.
Третий этап. Укладывают па сборочном стенде листы верхнего пояса и проверяют параллельность по торцам швеллеров стенда. Состыковывают листы с проверкой по линейке и прихватывают. Размечают верхний пояс для установки диафрагм. Устанавливают диафрагмы по разметке с проверкой по угольнику, прихватывают и приваривают диафрагмы к верхнему поясу ручной сваркой. На верхний пояс по разметке подводят вертикальные стенки и ребра, прижимают их скобами и пневмозажимами и прихватывают.
Балку с помощью крана снимают со сборочного стенда и устанавливают на стеллаж для сварки в нижнем положении. После кантовки заваривают стыковые швы по верхнему поясу, внутренние поясные швы на изгибе и приваривают диафрагмы к вертикальным стенкам.
На плите раскладывают листы нижнего пояса, проверив их параллельность струной, и прихватывают их по торцам стыков. Размечают нижний пояс для установки балки, устанавливают по разметке на нижний лист балку с помощью крана и прихватывают.
Кантуют балку на 180° с помощью крана и устанавливают по разметке на балку подбуксовое гнутье, косынки и ребра с последующей прихваткой. Ручной сваркой варят косынки, листы и ребра, а с помощью полуавтомата варят поясные швы и подбуксовое гнутье, при этом балку с помощью крана кантуют в удобное для сварки положение.
Далее расцентровывают балку по верхнему и нижнему поясам и кернят линии по торцам балки. Намечают по шаблону места установки платиков. Устанавливают платики по разметке, прижимают их струбцинами и прихватывают.
Приваривают платики ручной сваркой, кантуя балку для сварки в нижнем положении. На балку по разметке устанавливают и прихватывают на четыре прихватки все монтажные стыковые накладки.
Четвертый этап. С помощью мостового крана балку подают на радиально - сверлильный станок для обработки по кондуктору монтажных отверстий. После обработки отверстий срубают и зачищают прихватки у монтажных накладок, вертикальных стенок и поясов. В монтажные отверстия устанавливают 20 % болтов, служащих для крепления монтажных стыковых накладок.
Рис. 13. Изготовление концевой балки в мелкосерийном производстве: 1 – гнутая полоса; 2- диафрагма; 3 – угольники.
Список использованной литературы
Руденко Н.Ф. Руденко В.Н. Грузоподъемные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для втузов. М., .: Машиностроение, 1970, 116 с.
Николаев, Г.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование: Учеб. для вузов / Г.А. Николаев, В.А. Винокуров; под ред. Г.А.Николаева.- М.:Высш. шк., 1990.- 446 с.
Дыховичный, А.И. Строительная механика - М.: Высшая шк., 1966 189 с.
Серенко, А.Н. Расчет сварных соединений и конструкций. Примеры и задачи / А.Н. Серенко, И.Н. Крумбольцт, К.В. Багрянский. - Киев: Выща шк., 1977. - 336 с.
Сварка в машиностроении: Справочник в четырех томах / Редкол.: Г. А. Николаев и др.; под ред. Ю. Н. Зорина. - М.: Машиностроение, 1979 - т.4, 1979. - 512с.
Никонов И.П. Расчет и проектирование сварных конструкций: Методические указания к лабораторным работам 1-4 / И.П. Никонов, Г.М. Сюкасев, С.В. Федоров. - Свердловск: изд. УПИ, 1987. - 40 с.
Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. – М.: Машгиз, 1963, 306с.
Пономаренко Д.В. Расчет и проектирование сварных конструкций: Методическое руководство к выполнению проекта / Д.В.Пономаренко, С.В. Федоров. - Свердловск: изд. УПИ, 1990. - 26 с.
2
Список литературы [ всего 8]
Список использованной литературы
1.Руденко Н.Ф. Руденко В.Н. Грузоподъемные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для втузов. М., .: Машиностроение, 1970, 116 с.
2.Николаев, Г.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование: Учеб. для вузов / Г.А. Николаев, В.А. Винокуров; под ред. Г.А.Николаева.- М.:Высш. шк., 1990.- 446 с.
3.Дыховичный, А.И. Строительная механика - М.: Высшая шк., 1966 189 с.
4.Серенко, А.Н. Расчет сварных соединений и конструкций. Примеры и задачи / А.Н. Серенко, И.Н. Крумбольцт, К.В. Багрянский. - Киев: Выща шк., 1977. - 336 с.
5.Сварка в машиностроении: Справочник в четырех томах / Редкол.: Г. А. Николаев и др.; под ред. Ю. Н. Зорина. - М.: Машиностроение, 1979 - т.4, 1979. - 512с.
6.Никонов И.П. Расчет и проектирование сварных конструкций: Методические указания к лабораторным работам 1-4 / И.П. Никонов, Г.М. Сюкасев, С.В. Федоров. - Свердловск: изд. УПИ, 1987. - 40 с.
7.Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. – М.: Машгиз, 1963, 306с.
8.Пономаренко Д.В. Расчет и проектирование сварных конструкций: Методическое руководство к выполнению проекта / Д.В.Пономаренко, С.В. Федоров. - Свердловск: изд. УПИ, 1990. - 26 с.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00352