Автомобильный кран с решетчатой стрелой
Расчет металлоконструкции
2009
Содержание:
Исходные данные для расчета…………………………………………………4
Выбор материала металлоконструкцию………………………………………5
Предварительный расчет……………………………………………………….6
Определение оптимальных размеров и геометрических характеристик………………………………………………………...6
Расчетные нагрузки……………………………………………..........9
Проверочный расчет…………………………………………………………...12
Библиографический список……………………………………………………….14
Введение
Грузоподъемные машины и механизмы предназначены для перемещения грузов и людей по вертикали и передачи их из одной точки площади, обслуживаемой машиной, в другую. Конструкции этих машин чрезвычайно разнообразны. Их можно классифицировать по конструктивным признакам, назначению, характеру выполняемой ими работ.
Наиболее распространенными грузоподъемными машинами являются грузоподъемные краны – машины циклического действия, предназначенные для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным устройством. Они имеют весьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение. По конструктивному признаку их подразделяют на краны мостового типа, к которым относят собственно мостовые краны, козловые краны, перегрузочные мосты, настенные передвижные консольные краны, мостовые краны-штаблеры; краны стрелового типа – поворотные краны на колонне, имеющие постоянный или переменный вылет; собственно стреловые передвижные краны со стрелой, закрепленной на раме ходового устройства или на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовой раме; башенные, портальные и полупортальные краны, вантовые краны и т.д.
Большое применение в промышленности находят передвижные стреловые краны на гусеничном, автомобильном или железнодорожном ходу. Краны на гусеничном и автомобильном ходу отличаются высокой маневренностью и не требуют укладки рельсовых путей. Эти грузоподъемные машины дают возможность механизировать выполнение различных по своему характеру погрузочно-разгрузочных и монтажно-строительных работ.
Проектируя ГПМ и ее механизмы, проектировщик должен обеспечить соответствие проекта действующим ГОСТам и правилам Госгортехнадзора. Одной из самых основных целей курсового проектирования является оптимальность ГПМ.
1 Исходные данные
Вариант курсового проекта………………………………...…7.3
Грузоподъемность Q, т………………………………………...10
Минимальный вылет Lmin, м…………………………………..3,5
Высота подъема h, м………………………………………......8,5
Задание:
Спроектировать несущую металлоконструкцию автомобильного крана с решетчатой стрелой и электроприводом механизмов (ГОСТ 22827-85).
2 Выбор материала
Для изготовления несущих металлоконструкций кранов используются малоуглеродистые стали обыкновенного качества и низкоколлегированные стали. Эти стали обладают достаточными механическими свойствами при сравнительно низкой стоимости. Малоуглеродистые стали обладают хорошей свариваемостью, что немаловажно для сварных металлоконструкций.
При выборе материала сварных швов руководствуются принципом равнопрочности материала сварного шва и основного материала.
Для изготовления металлоконструкций применяем сталь ВСт 3Сп5.
Расчетное сопротивление при растяжении, сжатии, изгибе
R, МПа………………………………………………………………...210;
Расчетное сопротивление на срез Rср, МПа………………………...130;
Расчетное сопротивление при смятии торцевой поверхности
Rсм, МПа…………………………………………………………….....320.
3 Предварительный расчет
3.1 Определение оптимальных размеров и геометрических характеристик стрелы
Необходимую длину стрелы определяем из условия:
Где α = 200 – угол наклона стрелы при наибольшем вылете; а – расстояние от нижнего шарнира стрелы до оси вращения крана.
Угол наклона стрелы при наименьшем вылете:
Стрела имеет квадратное сечение размерами 0,6 Ч 0,6 м, предварительно выбранный ее профиль показан на рис.3.1. Площадь контура стрелы согласно принятым размерам:
Рисунок 1 - Принятый профиль стрелы
Площадь нетто (за вычетом промежутков между раскосами и стойками)
где φс = 0,3 коэффициент сплошности для ферменных конструкций.
Наветренная площадь груза
Наименьший вылет стрелы с учетом коэффициента запаса устойчивости
где момент, удерживающий кран от опрокидывания,
вес поднимаемого груза,
,
тогда
где вес крана,
ширина опорной поверхности, ( )
ширина крана
Масса крана определится из формулы
Принимаем массу стрелы 1000 кг
3.2 Проверочный расчет стрелы
Расчет при первой комбинации нагрузок. В данном случае расчетными нагрузками являются: масса поднимаемого груза и масса стрелы, действующие в плоскости качания стрелы, силы инерции и ветровые нагрузки – в перпендикулярной плоскости. За расчетное принимаем наиболее неблагоприятное положение стрелы – при наибольшем вылете. Принятая масса стрелы
Сечение состоит из четырех уголков 100х100х10 мм, в вертикальной и горизонтальной плоскостях связанных решетками. Площадь сечения каждого уголка момент инерции относительно центральных осей Х – Х и Y – Y расстояние от центра тяжести до полки уголка
Момент инерции сечения относительно осей
Момент сопротивления
Площадь сечения
В сечение будут действовать усилие и изгибающий момент от натяжения грузового каната. Это усилие для принятого передаточного числа грузового полиспаста
Усилие от массы стрелы и массы груза в рассматриваемом сечении, при наибольшем вылете равно:
Суммарное усилие сжатия стрелы
Напряжения от этого усилия
Изгибающий момент от массы стрелы
где
Напряжение от этого момента
Замедление груза при нормальном торможении механизма поворота для рассчитываемого крана . Изгибающий момент от силы инерции груза, возникающей при этом в плоскости, перпендикулярной плоскости стрелы,
Дополнительный изгибающий момент от силы инерции стрелы
ℓ - расстояние от рассматриваемого сечения до оси вращения крана
Момент от ветровой нагрузки на стрелу в рассматриваемом положении ее при
То же на груз при
где наветренные площади стрелы и груза
Суммарный изгибающий момент в плоскости, перпендикулярной плоскости стрелы,
Напряжение от этого момента
Суммарное напряжение в рассчитываемом сечении
Рисунок 2 - Схема к расчету изгибающего момента от собственной массы стрелы
4 Проверочный расчет
Рисунок 3 - Расчетная схема болтовых соединений
Расчет болтовых и сварных соединений
Стрела состоит из 2х секций, соединенных 4 болтами.
Проверка элементов резьбы на срез и на смятие.
- на срез
,
где - коэффициент полноты резьбы (для метрической резьбы 0,87)
- коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы .
Примем болты М30, значит d=30мм.
Болтовое соединение находится посредине стрелы. Сила возникающая в этом месте F = 93,075 кН
Т.к., то .
Напряжение смятия
,
где - диаметр болта по вершинам витков
- диаметр болта по впадинам
z- число витков z=10
Рисуснок 4 - Расчетная схема сварных соединений
Для сваривания элементов используем ручную дуговую сварку.
Величину катета сварного шва примем равным толщине свариваемых элементов. для сварного шва примем равным как для Ст3 ввиду равнопрочности сварного шва и свариваемых элементов.
,
где
- длина шва,
- толщина свариваемых элементов,
- усилие в наиболее нагруженном раскосе .
- коэффициент проплавления для ручной сварки.
.
Библиографический список:
Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов – Л.: Машиностроение, 1976. – 320 с
Александров М.П. «Грузоподъемные машины»: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана Высшая школа, 2000. – 552 с.
Казак С.А. «Курсовое проектирование грузоподъемных машин» – М.: Высшая школа, 1989. – 319 с.: ил.
Справочник по кранам: в 2-х томах / Под ред. Гохберга М.М. М.: Машиностроение, 1988. – 559 с
«Расчеты грузоподъемных машин». Иванченко Ф.К. и др. Издательское объединение «Вища школа», 1975, 520с.
Другие работы по теме:
Выбор вида транспортного средства
Задача выбора вида транспорта решается во взаимной связи с другими задачами логистики, такими, как создание и поддержание оптимального уровня запасов, выбор вида упаковки и др.
Фізичні рохрахунки
Розрахунок максимальної швидкості підйомного крана і сили тяги кривошипно-шатунного механізму. Визначення зусилля для підняття щита шлюзової камери. Обчислення швидкості води у каналі та кількості теплоти для нагрівання повітря; абсолютного тиску.
Фізичні рохрахунки
№ 1.005 Підйомний кран потрібно перемістити у найкоротший термін на відстань L. Кран можна розганяти або уповільнювати його рух лише з однаковим сталим прискоренням а, підтримуючи потім рівномірний рух або стан спокою. Половину відстані кран рухається рівномірно. Якої максимальної швидкості може набути підйомний кран, щоб виконати таку вимогу?
Самоходный стреловый кран
Содержание Введение 1. Описание машины 2. Описание и работа рабочих органов 2.1 Ходовая часть 2.2 Поворотная платформа 2.3 Стреловое оборудование 2.4 Гидравлическое оборудование крана
Сухопутный транспорт
Сухопутный транспорт - общее название видов транспорта, перевозящих грузы и пассажиров по суше (наземный транспорт) или под землей (подземный транспорт). Сухопутный транспорт подразделяется на автомобильный, железнодорожный, гужевой.
Автомобильный транспорт Республики Беларусь
Автомобильный транспорт Республики Беларусь ИСТОЧНИК: МИД РБ СПРАВКА LIBRARY.BY Относительно небольшая протяженность территории республики с севера на юг и с запада на восток способствует развитию автомобильного транспорта. Его доля в общем объеме перевозок грузов в 2000 г. составляла 75,2%, грузообороте - 22,6%.
Технические характеристики автокранов
Технические характеристика подъемно-транспортных машин периодического действия. Ознакомление со строением и показателями скорости работы автокранов большой грузоподъемности. Рейтинговая оценка различных моделей автокранов среднего и малого классов.
Эксплуатация современных моделей автомобильных кранов
Технологический процесс обслуживания и ремонта автомобильного крана. Характеристика базового автомобиля КАМАЗ-52213 и автомобильного крана КС-4574-1. Длинноходовой гидроцилиндр выдвижения секций. Аварийное переведение стрелы в транспортное положение.
Кран машиниста №394
Описание принципа действия и конструктивного устройства крана машиниста №394. Его назначение: управление тормозами поезда путем изменения давления в тормозной магистрали или полярности тока в электрической линии при электропневматическом торможении.
Кран вспомогательного тормоза №254
Рассмотрение конструкции крана вспомогательного тормоза №254, предназначенного для управления тормозом локомотива. Ознакомление с принципами обеспечения режимов независимого управления повторителя воздухораспределителя и процесса торможения поезда.
Автосалон автомобиля
Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО Бурятский государственный университет Биолого-географический факультет Курсовая работа по дисциплине
Выбор метода механизации строительно-монтажных работ
Экономическому сравнению вариантов предшествует определение объемов механизированных работ и подбор 2-3 взаимозаменяемых типов строительных машин, которые по своим техническим параметрам удовлетворяют требованиям механизации соответствующего строительно-монтажного процесса.
Тяжолая техника и краны
Лекція №6 Тема лекції: Машини для монтажних робіт План лекції Мобільні крани Малогабаритні крани й підйомники Монтажні роботи в будівництві виконуються при спорудженні будинків промислового, цивільного, житлового й сільськогосподарського призначення До цих робіт належить монтаж збірних будівельних конструкцій, технологічного, сантехнічного та іншого обладнання й технологічних комунікацій промислових і сільськогосподарських споруд, електрообладнання тощо
Кентавры
Кентавры (K e n t a u r o i) - дикие существа, полулюди-полукони, смертные обитатели гор и лесных чащ, отличаются буйным нравом и невоздержанностью. Их миксантропизм объясняется тем, что они рождены от Иксиона и тучи, принявшей по воле Зевса облик Геры.
Металлоконструкции
Text Металлоконструкции (также: металлические конструкции , сокр.: ) общее название конструкций из металлов и различных сплавов, используемых в различных областях хозяйственной деятельности человека: строительстве зданий, станков, масштабных устройств, станков, механизмов, аппаратов и т. п.
Гидравлический расчет основного циркуляционого кольца
Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца Расчет производится по удельным линейным потерям давления. Основное циркуляционное кольцо проходит через прибор на первом этаже наиболее нагруженного стояка из средних, т.е. стояк 5.
Технология монтажа башенных кранов
Грузоподъемные машины, характеризующиеся повторно-кратковременным режимом работы. Башенные краны, их виды, область применения, компоновка и способы монтажа. Конструктивные элементы. Наращивание при помощи монтажной мачты. Схемы подращивания колонн.
Литературный герой ВИЛЬГЕЛЬМ ТЕЛЛЬ
Вильгельм телль нем. Wilhelm Tell герой драмы Ф. Шиллера Вильгельм Телль При создании образа В. Т. автор использовал швейцарскую сагу об искусном стрелке из лука. С В. Т.
Прямое дискретное преобразование Лапласа
Предмет: Теория Автоматического Управления Тема: ПРЯМОЕ ДИСКРЕТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЛАПЛАСА Введение Динамические процессы в дискретных системах управления описываются уравнениями в конечных разностях. Удобным методом для решения разностных уравнений является операционный метод, основанный на дискретном преобразовании Лапласа.
Васнецов. Богатыри
(сочинение по картине) Виктор Михайлович Васнецов - знаменитый русский художник-передвижник, автор жанровых картин, лирических и монументально-эпических полотен на тему русской истории, народных былин и сказок. Одним из наиболее известных произведений Васнецова является картина "Богатыри".
Анализ стихотворения Слаб голос мой... А.Ахматовой.
Автор: Ахматова А.А. Стихотворение «Слаб голос мой» написано весной 1913 года. Оно входит в сборник «Белая стая» (1917 год), который принес (наряду с другими сборниками: «Вечер», «Четки», «Подорожник», «Anno Domini») А. А. Ахматовой широкое литературное признание.
Сражения Александра Македонского
На этой странице в хронологическом порядке перечислены . Сражения в Греции и Фракии 340 г. до н. э. — Восстание медов — В возрасте 16 лет Александр подавил восставших медов, фракийского племени на северо-восточной границе Македонии, в то время как его отец, Филипп II, осаждал Византий на Босфоре (Плутарх, «Александр»).
Вильгельм Телль
Введение 1 Сказание о Вильгельме Телле 2 Легендарные стрелки у других народов 3 Легенда или история? 4 Интересные факты Введение Вильгельм Телль (нем. Wilhelm Tell; фр. Guillaume Tell; итал. Guglielmo Tell) — легендарный народный герой Швейцарии, уроженец кантона Ури, живший в конце XIII — начале XIV в., искусный лучник, борец за независимость своей страны от Австрии и Священной Римской империи.
Рижский мотормузей
План Введение 1 История музея 2 Экспозиции 3 Факты 5 Источники Список литературы Введение Рижский мотормузе́й (латыш. Rīgas motormuzejs) — автомобильный музей в Риге, экспозиции которого включают в себя автомобили и мотоциклы начала XX векa. В мотормузее представлены спортивные и военные машины, автомобили латвийского производства, лимузины и автомобили 30-x годов (в том числе автомобиль Молотова, лимузин Брежнева)[1].
История герба Харькова
ученика 11-А класса общеобразовательной школы I-III ступеней №165 Историки предполагают, что в раннем периоде истории города (середина 17 века) Харьков имел в гербе на желтом поле напряженный лук со стрелой черного цвета. Этот герб соответствовал тому периоду истории города, когда Харьков играл роль военно-опорного пункта на южной границе Русского государства.
Сказание о возникновении государства Хунну
В I тысячелетии до н.э. к северу и северо-западу от Китая кочевали племена хуннов. Между ними и Китаем была прослойка из других кочевых племен, поэтому о древней истории хуннов сведений нет.
География Мальты
Text Text Площадь: 316 км? . Площадь: 316 км? . Форма правления: парламентская республика. Столица: Валлетта. Президент: Джордж Абела Население: 402 000 чел. Гос. Религия: католицизм. Graphics
Антропогенное воздействие в Краснодарском крае
Антропогенное воздействие на природу в Краснодарском крае. Атмосферный воздух. Основными загрязнителями воздуха на Кубани являются автомобильный транспорт и промышленные предприятия. Наиболее это заметно в крупных городах края.