РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДЪЕМНОГО КРАНА
Из условия прочности определить номер двутаврового поперечного сечения балки 1 подъемного крана (рисунок 23). Из условия устойчивости подобрать номер стандартного профиля (швеллера, равнобокого или неравнобокого уголка) для составного поперечного сечения (рисунок 24) подкоса 2 (рисунок 23). Допускаемое напряжение для материала 
.
Рисунок 23
Рисунок 24
Данные взять из таблицы 3.1в соответствии с личным номером (шифром) и пятью первыми буквами русского алфавита, которые следует расположить под шифром, например, 1 1 4 2 6
А Б В Г Д
Из каждого вертикального столбца таблицы 3.1 обозначенного внизу определенной буквой, взять данные, стоящие в той горизонтальной строке, номер которой совпадает с номером буквы из шифра.
Таблица 3.1 – Исходные данные к заданию №3
| N строки | Вид сечения | G, кН | а, м | в, м | с, м |
| 1 | I | 100 | 3,2 | 2,0 | 1,2 |
| 2 | II | 110 | 3,4 | 2,1 | 1,3 |
| 3 | III | 120 | 3,6 | 2,2 | 1,4 |
| 4 | IV | 130 | 3,8 | 2,3 | 1,5 |
| 5 | V | 140 | 4,0 | 2,0 | 1,6 |
| 6 | VI | 150 | 4,2 | 2,1 | 1,7 |
| 7 | VII | 160 | 4,4 | 2,2 | 1,8 |
| 8 | VIII | 170 | 4,6 | 2,3 | 1,9 |
| 9 | IX | 180 | 4,8 | 2,4 | 2,0 |
| 0 | X | 190 | 5,0 | 2,5 | 1,1 |
| Д | В | Г | В | Д |
Для приведенного выше шифра против буквы «Д» стоит цифра 6, из чего следует, что вид сечения нужно взять в строке под номером 6, что соответствует виду сечения VI. Против буквы «В» стоит цифра 4. Следовательно, берем значение нагрузки G в строке под номером 4, что соответствует G=130 кН. Аналогично выбираем: а=3,4 м, в=2,3 м, с=1,7 м.
|
|
|
Методика выполнения первой части задания № 3
Балка 1( рисунок 23) испытывает изгиб с растяжением и условие прочности в этом случае:
, (3.1)
где N – нормальная растягивающаяся сила; Mи - изгибающий момент;
F - площадь поперечного сечения; Wос – осевой момент сопротивления поперечного сечения
Для определения опасного сечения балки, где напряжение 
максимально следует построить эпюры нормальной силы и изгибающего момента. Так как в условие прочности (3.1) входят две характеристики поперечного сечения F и Wос, то номер двутавра в опасном сечении следует определить из условия прочности при изгибе:
(3.2)
по осевому моменту сопротивления сечения
(3.3)
После этого следует проверить прочность балки по условию прочности (3.1). Если условие прочности не выполняется, то следует взять двутавр большего номера и снова сделать проверку прочности балки.
|
|
|
Подкос 2 (рисунок 23) испытывает сжатие, поэтому следует сделать расчет его на устойчивость. Под устойчивостью сжимаемого стержня понимается способность сохранять прямолинейную форму равновесия. Явление, когда эта форма нарушается, называют потерей устойчивости. При потере устойчивости стержень изгибается (выпучивается).
Сжимающая сила, при которой начинается потеря устойчивости, называют критической. Если материал подчиняется Закону Гука, (потеря устойчивости происходит при напряжениях ниже предела пропорциональности 
), то для определения критической силы используют формулу Эйлера:
(3.4)
где Ркр – критическая сила; Е - модуль упругости I рода; Jmin – минимальный момент инерции поперечного сечения стержня; 
- длина стержня; 
- коэффициент приведения длины стержня, зависящий от условий закрепления его.
Критическое напряжение в поперечном сечении стержня:
, (3.5)
где 
- гибкость стержня; 
- минимальный радиус инерции поперечного сечения стержня; F - площадь этого сечения.
Если потеря устойчивости происходит при напряжениях выше предела пропорциональности, что для малоуглеродистой стали соответствует гибкости 
, то формулы Эйлера (3.4) и (3.5) неприменимы и для определения критического напряжения можно использовать формулу Ясинского, которая для стали и дерева имеет вид:
|
|
|
, (3.6)
где а и в – эмпирические коэффициенты, зависящие от материала. Для малоуглеродистой стали а=267Мпа, в=0,67 Мпа.
При технических расчетах на устойчивость используют условие устойчивости:
, (3.7)
где 
- допускаемое напряжение на сжатие; 
- коэффициент продольного изгиба, зависящий от материала и гибкости стержня 
.
Таблицы значения 
приведены в рекомендуемой литературе.
При определении критической силы и критического напряжения нужно воспользоваться либо формулами Эйлера (3.4) и (3.5), либо формулой Ясинского (3.6). Для этого необходимо сначала вычислить гибкость стержня и по ее величине определить, какую формулу необходимо использовать.
При определении допускаемой нагрузки (грузоподъемности) для стержня или определении размеров его поперечного сечения необходимо использовать условие устойчивости (3.7).
|
|
|
При определении грузоподъемности необходимо вычислить гибкость стержня 
, а по ее величине по таблице определить значение j Далее из условия устойчивости, используя допускаемое напряжение на сжатие, вычислить величину допускаемой нагрузки.
При определении размеров поперечного сечения стержня задачу решают методом последовательных приближений, задаваясь различными значениями j ( в первом приближении j=0,5), т.к. в этом случае в выражении условия устойчивости получается два неизвестных: площадь поперечного сечения F и коэффициент j, зависящий также от размеров и формы этого сечения.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 160; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!