Suvirintos konstrukcijos

1.Užduotis 2.Įražų nuo išskirstytos apkrovos (N(Q)) ir nuo koncentruotų apkrovų (N(D)max ,N(D)min) Nustatymas pagrindinės santvaros elementuose B12, B13, H7, P13, C1, C2. 2.1 Sudaromos infliuentės nuo vienetinės apkrovos pagrindinės santvaros elementams 2.2 Įražų infliuenčių plotai 2.3 Įražų skaičiavimas elementuose 3. Jėgos, veikiančios pagalbinės vertikalios santvaros elementuose 4. Jėgos, veikiančios horizontalios santvaros elementuose 5. Didžiausia bendra jėga, veikianti pagrindinėje ir pagalbinėje santvaroje 6. Įražos nuo lenkimo momento pagrindinės santvaros sijose 7. Pirmo tipo pagrindinės santvaros elementų skerspjūvių parinkimas 7.1 Viršutinės juostos skerspjūvio parinkimas 7.2 Apatinės juostos skerspjūvio parinkimas 7.3 Statramsčių skerspjūvio parinkimas 7.4 Spyrių skerspjūvių parinkimas 8. Horizontalios santvaros elementų skerspjūvių parinkimas 9. Antro tipo, pagrindinės santvaros elementų skerspjūvių parinkimas 9.1 viršutinės juostos skerspjūvio parinkimas 9.2 apatinės juostos skerspjūvio parinkimas 9.3 statramsčių skerspjūvio parinkimas 9.4 spyrių skerspjūvio parinkimas 10. Antro tipo horizantalios santvaros elementų skerspjūvių parinkimas 11. Pirmo tipo pagrindinės santvaros masės skaičiavimas 12. Pirmo tipo horizantalios santvaros masės skaičiavimas 13. Antro tipo pagrindinės santvaros masės skaičiavimas 14. Antro tipo horizantalios santvaros masės skaičiavimas 15. Pagrindinės santvaros suvirintų sujungimų stiprumo skaičiavimas 16. Horizantalios santvaros suvirintų sujungimų stiprumo skaičiavimas 17. Galinės sijos skaičiavimas Literatūros sąrašas 1. UŽDUOTIS Apskaičiuoti ir suprojektuoti du tiltinio krano pagrindinės santvaros variantus. Santvaros medžiaga S355J2G4. Medžiagos takumo riba . PRADINIAI DUOMENYS Keliamoji krano galia: P=250 kN Santvaros ilgis: L=33 m Viršutinės juostos kraštinių elementų ilgis: L1=0.9 m Likusių viršutinės juostos elementų ilgis: L2=1.30m Atstumas tarp vežimėlio ratų: LT=2.5m Viršutinės juostos elementų kiekis: N=26 Vertikalios santvaros aukštis virš atramų: W1=1.15 m Vertikalios santvaros aukštis: W=2.3 m Horizontalios santvaros plotis: WG=1.6 m Atstumas tarp pagrindinių atramų: WK=3.6 m SKAIČIUOJAMOSIOS APKROVOS Vežimėlio ratų slėgio vertikali jėga: D=93,7kN Horizontali inercijos jėga: DG=11,2kN Pagrindinės santvaros išskirstyta apkrova: Q=0.54 kN/m Santvaros išskirstyta apkrova: QV=0.16 kN/m Paskirstyta horizontali apkrova: QG=0.08 kN/m Užduoties varianto numeris: 26 2 Įražų nuo išskirstytos apkrovos (N(Q)) ir nuo koncentruotų apkrovų (C(D)max,N(D)min) nustatymas pagrindinės santvaros elementuose B12,B13,H7,P13,C1 ir C2. 2.1 Sudaromos infliuentės nuo vienetinės apkrovos pagrindinės santvaros elementams B12,B13,H7,P13,C1 ir C2. 2.1.1 Viršutinės sijos elemento B12(11‘12‘) infliuentės sudarymas. 2.1 pav. Elemento B12 pjūvio schema Nagrinėjamas pjūvis I–I . Kai vienetinė jėga pridėta dešinėjė nuo pjūvio santvaros pusėje, kairiajai santvaros pusei pusiausvyros sąlyga bus : ; ; . Kai x ( vienetinės jėgos pridėties taško atstumas nuo kairiosios atramos A ) lygus nuliui (x=0), tuomet A=1 ir 11‘12‘= – 6,04 ; kai x = L , A = 0 ir 11’12’=0. Braižoma dešinioji infliuentė, kuri galioja , kai jėga pridėta santvaros ruože 12’ iki 26’ mazgo. Randame įrąžos dydį ( arba infliuentės ordinatę) ties 11’ mazgu : (iš trikampių panašumo) Braižoma kairioji infliuentė (2.7 pav.,b) , kuri ties atrama A turi ordinatę , lygią nuliui, ir kerta dešiniąją infliuentę ties mazgu 11‘. Randama infliuentės ordinatė po antru vežimėlio ratu: 2.1.2 Viršutinės sijos elemento B13(12‘13‘) infliuentės sudarymas. 2.1 pav. Elemento B13 pjūvio schema Nagrinėjamas pjūvis II–II . Kai vienetinė jėga pridėta dešinėjė nuo pjūvio santvaros pusėje, kairiajai santvaros pusei pusiausvyros sąlyga bus : ; ; . Kai x ( vienetinės jėgos pridėties taško atstumas nuo kairiosios atramos A ) lygus nuliui (x=0), tuomet A=1 ir 12‘13‘= – 6,6 ; kai x = L , A = 0 ir 12’13’=0. Braižoma dešinioji infliuentė, kuri galioja , kai jėga pridėta santvaros ruože 13’ iki 26’ mazgo. Randame įrąžos dydį ( arba infliuentės ordinatę) ties 13’ mazgu : (iš trikampių panašumo) Braižoma kairioji infliuentė (2.7 pav.,c) , kuri ties atrama A turi ordinatę , lygią nuliui, ir kerta dešiniąją infliuentę ties mazgu 6‘. Randama infliuentės ordinatė po antru vežimėlio ratu: 2.1.3 Apatinės sijos elemento H7( 67) infliuentės sudarymas. 2.1 pav. Elemento H7 pjūvio schema Nagrinėjamas pjūvis I–I . Rašome pusiausvyros sąlygą: ; ; . Kai x ( vienetinės jėgos pridėties taško atstumas nuo kairiosios atramos A ) lygus nuliui (x=0), tuomet A=1 ir 67= 7,17 ; kai x = L , A = 0 ir 67=0. Braižoma dešinioji infliuentė. Randame įrąžos dydį ( arba infliuentės ordinatę) ties 13’ mazgu : (iš trikampių panašumo) Braižoma kairioji infliuentė (2.7 pav.,d) , kuri ties atrama A turi ordinatę , lygią nuliui, ir kerta dešiniąją infliuentę ties mazgu 13‘. Randama infliuentės ordinatė po antru vežimėlio ratu: 2.1.4 Spyrio elemento P13( 12‘7) infliuentės sudarymas. 2.1 pav. Elemento P13 pjūvio schema Nagrinėjamas pjūvis II–II . Kai vienetinė jėga pridėta dešinėje nuo pjūvio santvaros pusėje, kairiajai santvaros pusei pusiausvyros sąlyga bus : ; ; ; ; . Kai x ( vienetinės jėgos pridėties taško atstumas nuo kairiosios atramos A ) lygus nuliui (x=0), tuomet A=1 ir 12‘7= 1,14 ; kai x = L , A = 0 ir 12’7=0. Braižoma dešinioji infliuentė, kuri galioja , kai jėga pridėta santvaros ruože 13‘ iki 26’ mazgo. Kai vienetinė jėga pridėta kairėje nuo pjūvio santvaros pusėje, dešiniajai santvaros pusei pusiausvyros sąlyga bus : ; ; . Braižoma kairioji infliuentė (2.7 pav.,e) kuri galioja , kai jėga pridėta santvaros ruože nuo 13‘ iki 26‘ mazgo. Kai vienetinės jėgos pridietės taško atstumas nuo kairiosios atramos A) lygus nuliui (x=0), tuomet B=0 ir 12‘7=0, kai x=L, B=1 ir 12‘7=-1,14 Tarp 12’ ir 13’ mazgų diagramos galus sujungiame. Įrąžų diagramos ordinatės Tises 12‘ mazgu ; Ties 7 mazgu ; Randame infliuentės ordinates po antru vežimelio ratu: ; . 2.1.5 Statramsčio C1 (elemento 0‘0) infliuentės sudarymas. Tam, kad sudarytume elementui C1 įrąžų infliuentę , išpjauname mazgą , apkrautą vienetine jėga, ir rašome pusiausvyros lygtį : ; ; . 2.5 pav. Elemento C1 pjūvio schema. Braižoma infliuentė (2.7 pav. , f) 2.1.5 Statramsčio C2(elemento 2‘1) infliuentės sudarymas. Tam, kad sudarytume elementui C2įrąžų infliuentę , išpjauname mazgą , apkrautą vienetine jėga, ir rašome pusiausvyros lygtį: ; ; . 2.6 pav., Elemento C2 pjūvio schema. Braižoma infliuentė (2.7 pav. ,g) Įrąžos duotose elementuose nustatomos pagal formules: Nuo išskirstytos apkrovos : N(Q)=Q*Ω, KN; Čia Q – pagrindinės santvaros išskirstyta apkrova, Ω – diagramos plotas, apribotas abscisių ašimi ir nagrinėjamo santvaros elemento infliuente, kuris atitinka santvaros ruo-o, apkrauto išskirstyta apkrova, ilgį. Nuo koncentruotų jėgų: N(D) = D∑y, KN; Čia D= 93,7 KN – vertikali jėga nuo vežimelio rato slėgio, y – infliuenčių ordinatės ties koncentruotos jėgos pridėties tašku. 2.2 Įražų infliuenčių plotai. Plotai nustatomi pagal formulę: Čia y – didžiausias infliuentės ordinatė, X – infliuentės ilgis . 2.2.1 Santvaros elementų B13 ir B14 infliuenčių plotai . B12: B13: 2.2.2 pav. Plotų nustatymo schema arba 2.2.3 Statramsčių infliuenčių plotai. C1: C2: 2.2.4 Apatinės sijos elemento H7 infliuentės plotas. 2.3 Įrąžų skaičiavimas elementuose 2.1 lentelė. Pagridinės santvaros elementų infliuenčių ordinatės ir plotai. Santvaros elementai y1 y2 x,m L-x,m B12 - - - -3.49 -3,03 -6.52 33 - - -57,58 -57,58 B13 - - - -3,56 -3,06 -6.62 33 - - -58.74 -58.74 H7 3.58 3,03 6.61 - - - 33 - 59.07 - 59,07 P13 0.614 0.52 1,134 -0.52 -0.43 -0,95 16,6 16,4 5.67 -4,108 1.562 C1 - - - -1 -1 0.9 - - -0,45 -0,45 C2 - - - -1 -1 2,6 - - -0.65 -0.65 2.2 lentelė. Pagrindinės santvaros elementų įrąžos ir leistinieji įtempimai. Santvaros elementai Nmax, (kN) Nmin, (kN) B12 -31.09 0.0 -610.92 -642.01 -31.09 0.048 0.991 264.2 B13 -31.69 0.0 -620.29 -651.98 -39.69 0.048 0.991 264.2 H7 31.89 619.35 0.00 651.24 31.89 0.048 0.991 264.2 P13 0.84 106.2 -89.01 -88.26 107.04 -1.21 0.49 130.63 C1 -0.24 0.00 -93.70 -93.94 -0.24 0.002 0.971 258.86 C2 -0.35 0.00 -93.70 -94.05 -0.35 0.003 0.963 256.73 B1‘ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.961 256.2 B2‘ -8.0 0.00 -160.5 -168.5 -8.0 0.047 0.990 263.9 B3‘ -8.0 0.00 -160.5 -168.5 -8.0 0.047 0.990 263.9 B4‘ -15.9 0.00 -319.4 -335.3 -15.9 0.047 0.990 263.9 B5‘ -15.9 0.00 -319.4 -335.3 -15.9 0.047 0.990 263.9 B6‘ -22.2 0.00 -444.9 -467.1 -22.2 0.047 0.990 263.9 B7‘ -22.2 0.00 -444.9 -467.1 -22.2 0.047 0.990 263.9 B8‘ -27.0 0.00 -537.0 -564 -27.0 0.047 0.990 263.9 B9‘ -27.0 0.00 -537.0 -564 -27.0 0.047 0.990 263.9 B10‘ -30.2 0.00 -595.8 -626 -30.2 0.048 0.990 263.9 B11‘ -30.2 0.00 -595.8 -626 -30.2 0.048 0.990 263.9 B12‘ -31.8 0.00 -621.1 -652.8 -31.8 0.048 0.990 263.9 B13‘ -31.8 0.00 -621.1 -652.8 -31.8 0.048 0.990 263.9 H1‘ 5.4 109.8 0.00 115.2 5.4 0.046 0.990 263.9 H2‘ 12.1 244.1 0.00 256.2 12.1 0.047 0.990 263.9 H3‘ 19.3 386.3 0.00 405.6 19.3 0.047 0.990 263.9 H4‘ 24.8 495.1 0.00 519.9 24.8 0.047 0.990 263.9 H5‘ 28.8 570.6 0.00 599.4 28.8 0.048 0.990 263.9 H6‘ 31.2 612.6 0.00 643.8 31.2 0.048 0.990 263.9 H7‘ 32.0 621.3 0.00 653.3 32.0 0.048 0.990 263.9 P1‘ -7.8 0.00 -157.9 -165.7 -7.8 0.048 0.990 263.9 P2‘ 6.4 136.8 0.00 143.2 6.4 0.044 0.988 263.4 P3‘ -8.5 6.2 -184.3 -193.8 -2.3 0.012 0.968 258.06 P4‘ 7.7 175.8 -14.7 183.5 -7.0 -0.038 0.939 250.3 P5‘ -6.9 23.2 -167.3 -174.2 16.3 -0.093 0.909 242.3 P6‘ 6.0 158.8 -31.6 164.8 -25.6 -0.155 0.667 177.8 P7‘ -5.2 40.1 -150.4 -155.6 34.9 -0.224 0.647 172.4 P8‘ 4.4 141.9 -48.6 146.3 -44.2 -0.302 0.627 167.1 P9‘ -3.6 57.1 -133.4 -137 53.5 -0.39 0.606. 161.5 P10‘ 2.8 124.9 -65.6 127.7 -62.8 -0.491 0.583 155.4 P11‘ -2.0 74.0 -116.4 -118.4 72.0 -0.608 0.558 148.7 P12‘ 1.2 108.0 -82.5 109.2 -81.3 -0.744 0.533 142.09 P13‘ -0.4 91.0 -99.5 -99.9 90.6 -0.906 0.505 134.6 C3‘ -0.7 0.00 -93.7 -94.4 -0.7 0.007 0.716 190.8 – koeficientas, sumažinantis leistinus įtempius esant kintamoms apkrovoms ; β- įtempimų koncentracijos koeficientas. Pagrindiniams santvaros mazgams preliminariai priimame, kad β=1,4. Gniuždomiems elementams (B1...B14): Nmax=N(Q)+N(D’); Nmin=N(Q). Tempiamams strypams (H1...H7): : Nmax=N(Q)+N(D); Nmin=N(Q). Spyriams su didžiausia gniuždoma jėga (P1, P3, P5, P7, P9, P11, P13): Nmax=N(Q)+N(D’); Nmin=N(Q)+N(D). Spyriams su didžiausia tempiama jėga (P2, P4, P6, P8, P10, P12, P14): Nmax=N(Q)+N(D); Nmin=N(Q)+N(D’). Statynių apkrovų atveju leistini įtempimai priimami 3. Jėgos , veikiančios pagalbinės santvaros elementuose Vertikalioji pagalbinė santvara yra apkrauta išskirstyta apkrova QV= 0.16 kN/m. Šios santvaros schema tokia pati, kaip ir pagrindinės santvaros. Todėl įrąžų diagramos vertikalios pagalbinės santvaros elementams yra tokios pačios, kaip ir pagrindinės santvaros elementams. Jėgų dydžiai šios santvaros elementuose yra pateikti lentelėje 3 Lentelė 3. Jėgos, veikiančios pagalbinės santvaros elementuose Santvaros elementai Santvaros elementai B1 0.00 H6 9.2 B2 -2.4 P1 9.5 B3 -2.4 P2 -2.3 B4 -4.7 P3 1.9 B5 -4.7 P4 -2.5 B6 -6.6 P5 2.3 B7 -6.6 P6 -2.0 B8 -8.0 P7 1.8 B9 -8.0 P8 -1.6 B10 -8.9 P9 1.3 B11 -8.9 P10 -1.1 B12 -9.4 P11 0.8 B13 -9.4 P12 -0.6 H1 1.6 P13 0.4 H2 3.6 P14 -0.1 H3 5.7 C1 -0.1 H4 7.4 C2 -0.2 H5 8.5 C3 -0.2 4. Jėgos, veikiančios horizontalios santvaros elementuose Ši santvara yra veikiama horizontalios inercinės jėgos DG = 18 kN, kuri atsiranda vežimėliui įsibėgėjant arba stabdant, išskirstytos apkrovos QG= 0.1 kN/m. Horizontalios santvaros elementuose jėgos randamos tokiu pat būdu, kaip ir pagrindinėje santvaroje. Jėgų dydžiai šios santvaros elementuose yra pateikti lentelėje 4. Lentelė 4. Jėgos, veikiančios horizontalios santvaros elementuose Santvaros elementai B1 0.0 0.0 0 B2 -1.7 -27.6 -29.3 B3 -1.7 -27.6 -29.3 B4 -3.4 -54.9 -58.3 B5 -3.4 -54.9 -58.3 B6 -4.7 -76.4 -81.1 B7 -4.7 -76.4 -81.1 B8 -5.8 -92.3 -98.1 B9 -5.8 -92.3 -98.1 B10 -6.4 -102.4 -108.8 B11 -6.4 -102.4 -108.8 B12 -6.8 -106.7 -113.4 B13 -6.8 -106.7 -113.4 H1 0.7 11.8 12.5 H2 2.6 41.9 44.5 H3 4.1 66.4 70.5 H4 5.3 85.1 90.4 H5 6.1 98.0 104.1 H6 6.6 105.3 111.9 H7 6.8 106.8 113.6 P1 -1.5 -24.0 -25.5 P2 1.6 25.8 27.4 P3 -1.4 -24.7 -26.1 P4 1.3 23.6 24.9 P5 -1.1 -22.4 -23.5 P6 1.0 21.3 22.3 P7 -0.9 -20.2 -21.1 P8 0.7 19.0 19.7 P9 -0.6 -17.9 -18.5 P10 0.5 16.7 17.2 P11 -0.3 -15.6 -15.9 P12 0.2 14.5 14.7 P13 -0.1 -13.3 -13.4 C1 0.0 -11.2 -11.2 C2 -0.1 -11.2 -11.3 C3 -0.1 -11.2 -11.3 Jėga N0 gali keisti savo ženklą, todėl, kad stabdant ar pajudant vežimėliui iš vietos, jėgos nukreiptos į priešingas puses. 5. Pilna jėga, veikianti pagrindinės santvaros elementuose Horizontalios sijos elementų išdėstymas sutampa su pagrindinės ir pagalbinės santvarų elementų išdėstymu. Iš čia seka, kad sutampančių elementų pilna jėga gaunama, sudedant jėgas vertikalioje ir horizontalioje santvarose. Labiausiai apkrautas mazgas yra pagrindinės santvaros viršutinėje sijoje B9. tada pilna jėga, veikianti pagrindinės santvaros viršutinėje sijoje, bus apskaičiuojama sekančiai: Pagrindinės santvaros Pagalbinės santvaros 6. Jėgų nustatymas pagrindinės santvaros sijose nuo lenkimo momento Kai vežimėlis yra ant pagrindinės santvaros viršutinės juostos elementų, juose atsiranda lenkimo momentas ( pav. ). Įvertinant, kad viršutinėje juostoje nėra dalinama į atskiras jungtis, priimame, kad lenkimo momentas nuo koncentruotos jėgos DG, pridėtos elemento viduryje L2 yra lygus. Kai ant pagrindinės santvaros viršutinių sijų yra pakrautas vežimėlis, santvaroje atsiranda lenkimo momentas. Santvaros sijos elementus galima nagrinėti kaip dviatrames sijas, kurių galai atsiremia į gretimus santvaros mazgus. Laikant siją vientisa, t.y. nepadalina į atskiras jungtis, lenkimo momentą nuo koncentruotos jėgos, pridėtos ties sijos elemento (kurio ilgis L2=1,2 m) viduriu, galima skaičiuoti pagal formulę: Jei tuo pačiu metu vežimėlis pradeda judėti arba sustoja, tai be momento M, atsiradusio dėl vežimėlio rato vertikalios slėgio jėgos ir veikiančio vertikalioje plokštumoje, sijoje veikia momentas Mh, atsiradęs dėl horizontalios inercijos jėgos DG ir veikiantis horizontolioje plokštumoje. Šis momentas apskaičiuojamas : Santvaros elemente taip pat atsiranda skerinės jėgos, veikiančios horizantolioje ir vertikalioje plokštumoje : 7. Pirmo tipo pagrindinės santvaros elementų skerspjūvių parinkimas 7. 1. Viršutinės juostos skerspjūvio parinkimas 7.1.1 Apytiksliai nustatome viršutinės juostos gniuždomų elementų skerspjūvio plotą: F= čia - išilginio įlinkio koeficientas Priimu gniuždomiems elementams skerspjūvį iš dviejų lovių .Vieno lovio skerspjūvio plotas turi būti: Pasirenku lovį Nr.24, kurio F'=30,6 , tuomet bendras skerspjūvio plotas bus: ; Atsparumo momentas x ašies atžvilgiu: ; Inercijos momentas y ašies atžvilgiu: ; Atsparumo momentas y ašies atžvilgiu: Įtempimai nuo ašinės jėgos ir lenkimo momentų: . Leistinieji įtempimai neviršijami,bet atsarga yra labai didelė, todėl pasirenku mažesnį lovį Nr.20, kurio . Tuomet bendras skerspjūvio plotas Atsparumo momentas x ašies atžvilgiu: ; Inercijos momentas y ašies atžvilgiu: ; Randame įtempius, atsiradusius dėl išilginės jėgos ir dviejų momentų: . Atsarga : , tai yra leistina, nes neviršija 5%. 7.1.2 Patikriname sijos stabilumą vertikalios ašies atžvilgiu Santykinis ekscentrisitetas apskaičiuojamas pagal formulę: . Minimalus inercijos spindulys : Skaičiuojamasis viršutinės sijos elemento liaunis : . Kai , klupdymo koeficientas ,[1, 9.1 lentelė]. Koeficientas , koeficientas šiuo atveju , . Apskaičiuojami įtempimai: Įtempimai neviršija leistinų. 7. 2. Apatinės juostos skerspjūvio parinkimas Apskaičiuojame reikiamą apytikslį, minimalų apatinės juostos elementų skerspjūvio plotą: . Priimu apatinės juostos tempiamiems elementams skerspjūvį iš dviejų lovių.Vieno lovio skerspjūvio plotas turi būti apie 12,3 . Pasirenku lovį nr. 12, kurio skerspjūvio plotas 13,3 .Tuomet bendras s.p. bus F Tempimo įtempimai apatinėje sijoje yra: 256,73 Mpa. Įtempimai viršija leistinuosius, todel pasirenkame kampuotį Nr. 6,3 (63x63x4), GOST 8509-72. Abiejų kampuočių skerspjūvio plotas: ; Dviejų kampuočių inercijos momentas x ašies einančios per svoriu centrą atžvilgiu: ; Minimalus inercijos spindulys: ; Apskaičiuojame liaunį: ; Tuomet išilginio įlinkio koeficientas: Įtempiai labiausiai apkrautame statramstyje C2 įvertinant stabilumą:

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!