Сварная металлоконструкция мостового крана Вариант

Реферат

Стержень N, кН Состав сечения F, см2 l, см J, см4 Радиус инерции r, см l/r σ, Н/м2 5’6′ -334,1 2 швеллера № 18 41,4 187,5 195 2,17 86,4 0,69 -1828

  • 107 01 117,0 2 швеллера № 10 10,9 209,6 — — — — 506
  • 107 56 327,0 2 швеллера № 10 10,9 — — — — — 1966
  • 107 66′ -50,7 2 (50 504) 3,7 187,5 16,7 1,3 144 0,34 -2015
  • 107 11′ -41,3 2(50 504) 3,7 187,5 16,7 1,3 144 0,34 -2015
  • 107 01′ -117,0 1205+2(605) 12,00 209,6 72,13 2,45 86 0,47 -1555
  • 107 1’2 124,4 705+2(405) 7,50 — — — — — 1660
  • 107 23′ -97,8 1205+2(605) 12,00 265,2 72,13 2,45 86 0,47 -1555
  • 107 3’4 69,7 705+2(405) 7,50 — — — — — 1497
  • 107 45′ -41,7 1205+2(605) 12,00 265,2 72,13 2,45 86 0,47 -1198
  • 107 5’6 15,4 705+2(405) 7,50 — — — — — 206
  • 107 Расчётные напряжения в стержнях главных фермВсе остальные стержни (растянутые раскосы и сжатые стойки) ферм жесткости конструируют из одного гнутого уголка.

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=5,3 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.

8 стр., 3551 слов

Металлические фермы

... на Колпинском и еще - пролетом 34,0 метра - на Салдинском заводах. Металлические фермы в Европе впервые использовали лишь в 1812 году, в Париже, во время ... комбинированных систем можно значительно повысить, создав в них предварительное напряжение. В фермах подвижных крановых конструкций и покрытий больших пролетов, где уменьшение веса конструкций дает ...

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 5’1′ аналогичен (Рис. 5).

При r = +0,24

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 124,4 кН, а в раскосе 1’0 — 117,0 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).

20 стр., 9813 слов

Технология сварочных работ по производству подкрановой балки

... для работ на поперечный изгиб. Типы поперечных сечений и размеры сварных балок весьма разнообразны. Если нагрузка приложена в вертикальной плоскости, то чаще всего используют балки двутаврового сечения. Сварочные двутавровые балки ...

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 [https:// , 8].

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 = 1/22,5

  • (3·21,5+3·1+4,5·22,5+4,5·21,0+0,23·22,5·11,25) =14,2 Т.

Опорное давление главной балки со стороны троллейной площадки:

А’ = 1/22,5

  • (0,23·22,5·11,25+4,5·22,5+4,5·21,0)=11,3 Т.

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:

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:

;

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.

34 стр., 16725 слов

Изготовление подкрановой балки стана 5000 ОАО ‘Магнитогорский ...

... дипломного проекта изготовление подкрановой балки стана 5000.ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Подкрановая балка имеет следующие размеры: пролет балки 18000.Подкрановая балка ... а также газопроводы. Металлоизделия изготавливаются при помощи различных технологических процессов поэтому они могут ... к третьей группе конструкций по условиям работы и эксплуатации. Это конструкции, работающие на ...

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. 12. Изготовление концевой балки в мелкосерийном производстве: 1 — гнутая полоса; 2- диафрагма; 3 — угольники.

13 стр., 6290 слов

Техническое обслуживание мостовых кранов

... конструкцию ходовых колес и угловых букс. Срок службы колес (после ремонта) ТУ = 8 мес., краны используются в течение всего года ТП = 12 мес. Принимаем, согласно ... Общие положения Разработанные «Технические условия на ремонт грузоподъемных кранов с применением сварки» распространяются на ремонт и приемку металлоконструкций башенных, железнодорожных кранов, кран-балок как подконтрольных, так и не ...

Г. А. Сварные

М.:Высш. шк., 1990. 446 с.

А. И. Строительная, А. Н. Расчет, Г. А. Николаев, И. П. Расчет, Александров М. П., Д. В. Расчет