расчет сегментного затвора

Оглавление
Введение 3
1 Назначение и область применения затвора 4
2 Описание конструкции 5
3 Нормы и материалы 6
3.1 Проверка прочности 6
3.2 Проверка прогиба 7
4 Определение геометрических параметров затвора и величины гидростатической нагрузки 8
4.1 Геометрические параметры затвора 8
4.2 Определение гидростатической нагрузки 10
5 Определение положения ригелей 12
6 Проектирование балочной клетки затвора 14
7 Расчет 15
7.1 Расчет обшивки 15
7.2 Расчет ригелей 17
7.3 Расчет обрешетин 25
8 Определение массы затвора 27
9 Определение подъемного усилия 28
Заключение 30
Список использованных источников 31

таблицу4). Таблица 4. Определение момента инерции расчетного сечения.Эл-т Размеры, смПлощадь, смРасстояние до оси «устенки», см Jустенки, см4Обшивка 0,6 *7243,232,3 45070,13Стенка 2,0*641280 43690,67Полка 1,8*458132,987675,21Итого176436,00Проверка принятого сечения ригеля: а) По допускаемым нормальным напряжениям: б) По допускаемым касательным напряжениям: в) По прогибам: Таким образом, подобранное сечение ригеля удовлетворяет всем необходимым условиям. Момент инерции ригеляJр=176436 см4. При определении эпюр изгибающих моментов в портале, нами было назначено соотношение моментов инерции ригеля и опорной стойки, равное 15. В связи с этим, момент инерции ноги должен быть не менее:Пользуясь сортаментом металлопроката для двутавров с уклоном полок по ГОСТ 8239-89, выбираем двутавр с наиболее близким значением момента инерции: №36. Таким образом, момент инерции ноги составит Jн=13380 см4.7.3 Расчет обрешетинСхема статической работы стрингера – многопролетная неразрезная балка. Опорами стрингеров являются диафрагмы, установленные в п.6 данного курсового проекта. Расчетная схема стрингера представлена на рис.9.Рис.9. Расчетная схема стрингераПо данным рис.4, максимально нагруженным является стрингер, заглубленный на 3,51 м под уровень воды в верхнем бьефе. При этом, стрингер собирает нагрузку с участка обшивки высотой 0,390м. Величина гидростатической нагрузки на стрингер в данном случае составит 14,78 кг/см.Максимальный изгибающий момент в стрингерах для принятой конструкции балочной клетки, будет наблюдаться на крайних опорах, в конце консольных участков и составит:Требуемый момент сопротивления стрингера определим из условия обеспечения его прочности по нормальным напряжениям:Пользуясь сортаментом металлопроката для уголков равнополочных по ГОСТ 8509-93, примем уголок L100×100×10 по условиям производства работ.8 Определение массы затвораВес затвора приближенно определяется по следующей зависимости:где Н – напор воды, действующий на затвор, Н=4,0 м; L0 – ширина водосливного отверстия, L0=12 м.Тогда вес затвора:9Определение подъемного усилияСилы, действующие при подъеме: 1. вес затвора - G; 2. трение в боковых уплотнениях – Ту; 3. подсос – Рпод; 4. тяговое усилие лебёдки - Q. Моментом трения в шарнире, ввиду его незначительности можно пренебречь. Для подъёма затвора необходимо выполнения неравенства:где g=4,42 м – плечо силы тяжести, принято по аналогам 0,85R; Ту – трение в боковых уплотнениях:где Нср – средняя величина напора, Нср=2 м; by – ширина уплотняющей площади, by=3,3 см; ly – длина вертикального уплотнения, ly=4,4 м; fy – коэффициент трения резинный о сталь, fy=0,1.Тогда трение в боковых уплотнениях:R – плечо силы трения в боковых уплотнениях (R =5,2 м).Подсос рассчитывается по формуле:где рпод=6 т/м2 – расчетный вакуум; lг – грузовой пролет затвора, lг=12 м; by – ширина уплотняющей площади, by=20 мм.Тогда подсос составит:а – плечо подсоса, а=6,2 м.Тогда усилие на подъем:Откуда усилие:Принята лебёдка грузоподъёмностью 40 т.ЗаключениеВ данном курсовом проекте был спроектирован сегментный затвор со следующими параметрами: пролет в свету 12м, расчетный напор 4 м, высота водосливного отверстия 4,5м. Сегментный затвор будет применяться на гидроузле только в качестве основного затвора с целью перекрытия водосливного отверстия и регулирования уровня воды в верхнем и нижнем бьефах. В качестве ремонтного предусмотрено использование плоского скользящего затвора. По выполненному расчету напряжения и прогибы в металлоконструкции затвора не превосходят допускаемых значений. Конструкция отвечает требованиям прочности и надежности при заданных нагрузках. Подъемный механизм обеспечивает подъем и посадку затвора в текущей воде.Список использованных источников1. Бухарцев В.Н. Затворы гидротехнических сооружений. Учебное пособие. – Л.: изд. ЛПИ, 1983. – 80 с.2. Полонский Г.А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений. – М.: Энергия, 1967. – 350 с.3. СТП 03100050083 «Механическое оборудование основные положения проектирования»