|
Hн =µH , |
где µ – коэффициент приведения расчётной длины (прил. 16). Для треноги µ =1. |
|
5. |
По таблице ГОСТ (прил. 7) подбираем сечение стальной трубы, определяя площадь сечения F т ≥ F (см2) и |
|
тр |
радиус инерции rт (см). |
|
6. |
Определяем гибкость ноги треноги |
λ= Hн
r т ≤[λ]=180 .
7.По прил. 14 определяем коэффициент продольного изгиба ϕ , соответствующий расчётной гибкости λ.
8.Полученное сечение трубы проверяем на устойчивость
N
(F тϕ)≤ mR .
Пример 28. Рассчитать трубчатую треногу для подъёма насоса массой Gо =12 т и высотой hо = 2 м с помощью талей на фундамент высотой hф =1,5 м.
Решение.
1. Определяем высоту ноги треноги, задавшись размерами hз = 0,3 м, hс =1,5 м, hп =1,2 м и углом наклона ноги треноги к вертикали δ =15 °
H = (hф + hз + hщ + hс + hп )cos δ = (1,5 +0,3 + 2 +1,5 +1,2) 0,966 = 6,3 м.
Принимаем высоту ноги треноги H =8 м.
2. Находим сжимающее усилие в ноге треноги
N= (10Gоkпkд cos δ+10Gпkп cos δ)
3 +5Gпkп cos δ+ Sп =
=(10 12 1,1 1,1 0,966 +10 0,4 1,1 0,966)
3 +
+5 0,2 1,1 0,966 +0,08 = 50 кН,
где |
G |
– масса ноги треноги, G |
н |
= g тH = 22,6 8 = 200 кг =0,2 т, задавшись сечением стальной трубы 159/6 мм и |
||||
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
определив по прил. 7 g т = 22,64 кг; |
Sп |
– усилие на приводной цепи талей, кН. |
||||||
|
3. |
Подсчитываем требуемую площадь поперечного сечения ноги треноги |
||||||
|
|
|
|
F |
= N (ϕ |
0 |
m 0,1R)= 50 (0,4 0,9 0,1 210)= 6,6 см2. |
|
|
|
|
|
|
тр |
|
|
|
|
4. |
Находим расчётную длину ноги |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Hн =µH =1 8 =8 м. |
|
5. |
По таблице ГОСТ (прил. 7) |
для выбранного ранее сечения трубы 159/6 мм определяем площадь сечения |
|||||
F т |
= 28,8 см2 > F |
и радиус инерции r т =5,41 см. |
||||||
|
|
тр |
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Определяем гибкость ноги: |
|
|
|
|
||
λ = Hн r т =800 5,41 =148 <[λ]=180 .
7.По прил. 14 определяем коэффициент продольного изгиба ϕ= 0,328 .
8.Полученное сечение ноги треноги проверяем на устойчивость:
N
(F тϕ)≤ mR ;
50
(28,8 0,328)=5,3 кН/см2 = 53 МПа <0,9 210 =189 МПа.
РАСЧЁТ СТРЕЛЫ
Стрелы устанавливаются на строительных конструкциях здания и применяются в качестве основного грузоподъёмного механизма для монтажа оборудования при отсутствии грузоподъёмных кранов. Вертикальные и горизонтальные нагрузки от стрел передаются на основные узлы здания. Стрелы изготавливаются из бесшовных труб. Зона действия стрелы в горизонтальной плоскости – 180°, в вертикальной плоскости – в пределах угла наклона стрелы к горизонту 30…80°.
Расчёт стрелы сводится к следующему.
|
γ |
a |
|
|
|
|
|
a |
β |
α |
|
|
S |
|
h |
|
|
|
|
|
|
l |
P =(G + q)kд |
|
|
|
α |
|
|
Рис. 30. Схема расчёта стрелы
1. Определяем усилие на завязку верхнего блока грузового полиспаста без учёта натяжения сбегающего конца каната, кН
P = (G + q)kд ,
где Q – масса поднимаемого груза, кг; q – масса оснастки, кг; kд – коэффициент динамичности, равный kд =1,1. 2. Определяем усилие на полиспаст наклона стрелы, кН
|
|
Gl |
|
a |
||
|
|
|
cos α+ P l cos α+asin α+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
T = |
2 |
|
nη |
, |
||
|
l sin β+a cosβ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
где G – масса стрелы, кг; l – длина стрелы, см; α – угол наклона стрелы к горизонту; a – плечо от точки прикрепления полиспаста до оси стрелы, см; n – число ниток грузового полиспаста; η – КПД грузового полиспаста, определяемое по
табл. 2, ранее нами рассмотренной; β = γ+α ; γ определяется по формуле
lg γ = h −l sin α−acosα . l cosα−asin α
3. Определяем полное усилие вдоль оси стрелы, кН
S= Psin α +T cosβ+ nPη .
4.Определяем изгибающий момент, действующий на середине сечения стрелы
M= nPη a +G cos α 18 + P cos α 12 + P sin α−T cosβa −T sin β 12 .
5.Определяем суммарное напряжение в среднем сечении стрелы
σ = FSϕ + G Fsinϕα + WM ≤1600 кН/см2,
где F – площадь поперечного сечения трубы, см2; W – момент сопротивления сечения трубы, см3; ϕ – коэффициент
уменьшения допустимого напряжения.
6. Определяется наибольшая допустимая гибкость. Она равна λ =180.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Гальперин, Д.М. Технология монтажа, наладки и ремонта оборудования пищевых производств / Д.М. Гальперин, Г.В. Миловидов. – М. : ВО Агропромиздат, 1990. – 399 с.
2.Никитин, Н.В. Краткий справочник монтажника и ремонтника / Н.В. Никитин, Ю.Ф. Гаршин, С.Х. Меллер. – М. : Энергоиздат, 1983. – 168 с.
3.Лазарев, И.А. Ремонт и монтаж оборудования предприятий пищевой промышленности / И.А. Лазарев. – М. : Лёгкая и пищевая промышленность, 1981. – 224 с.
4.Котляр, Л.И. Основы монтажа, эксплуатации и ремонта технологического оборудования / Л.И. Котляр. – М. :
Колос, 1977. – 272 с.
5.Матвеев, В.В. Примеры расчёта такелажной оснастки / В.В. Матвеев. – Л. : Стройиздат, 1979. – 320 с.
6.Гайдамак, К.М. Слесарь по монтажу технологического оборудования химических заводов / К.М. Гайдамак. – М. : Стройиздат, 1968. – 207 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Предельные прогибы [f] элементов грузоподъёмных средств
Наименование элементов грузоподъёмных средств |
Предельные прогибы |
|
в долях оси пролета |
||
|
||
|
|
|
Подкрановые балки для ручных кранов |
1/500 |
|
То же, для электрокранов грузоподъёмностью, т: |
|
|
до 50 |
1/600 |
|
50 и более |
1/750 |
|
Пути кран-балок |
1/500 |
|
Монорельсовые пути |
1/400 |
|
Мостовые краны с ручным приводом |
1/400 |
|
Мостовые краны с электроприводом |
1/700 |
|
Электрические кран-балки |
1/500 |
|
Монтажные балки грузоподъёмностью, т: |
|
|
до 50 |
1/600 |
|
50 и более |
1/750 |
|
Ригели порталов, шевров |
1/750 |
|
|
|
Приложение 2
Расчётные сопротивления прокатной стали
|
|
Условные |
Расчётные сопротивления, МПа, |
|||
|
Напряжённое состояние |
|
для стали класса |
|
||
|
|
обозначения |
|
|
|
|
|
|
С 38/23 |
С 44/29 |
С 46/33 |
С 52/40 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Растяжение, сжатие, изгиб |
R |
210 |
260 |
290 |
340 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Срез |
Rср |
130 |
150 |
170 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
Расчётные сопротивления круглой прокатной стали для осей и шарниров
|
|
Условные |
Расчётные сопротивления, МПа, |
||||
|
Напряжённое состояние |
|
для стали марок |
|
|||
|
|
обозначения |
|
|
|
|
|
|
|
Ст3 |
|
Ст5 |
45 |
40Х |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растяжение, сжатие, изгиб |
R |
210 |
|
230 |
300 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Срез |
Rср |
130 |
|
140 |
180 |
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметральное смятие в |
Rсм.шн |
260 |
|
270 |
340 |
500 |
|
неподвижных шарнирных |
|
|
|
|
|
|
|
соединениях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметральное смятие в |
Rсм.шм |
160 |
|
170 |
220 |
30 |
|
малоподвижных шарнирных |
|
|
|
|
|
|
|
соединениях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчётные сопротивления сварных соединений
|
Условные |
Расчётные сопротивления, МПа, |
Сварные |
сварных соединений в конструкциях |
|
соединения |
Напряжённое состояние обозначен |
из стали класса |
|
ия |
|
|
С 38/23 С 44/29 С 46/33 С 52/40 |
|
|
|
|
Сжатие |
Rсв |
210 |
260 |
290 |
340 |
|
|
с |
|
|
|
|
|
Растяжение при |
Rсв |
|
|
|
|
Встык |
полуавтоматической |
180 |
220 |
250 |
340 |
|
|
и ручной сварке |
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Срез |
Rсв |
130 |
150 |
170 |
200 |
|
|
ср |
|
|
|
|
Угловые |
Срез |
Rсв |
150 |
180 |
200 |
220 |
швы |
|
у |
|
|
|
|
Приложение 3
Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности такелажных средств kз
|
Назначение каната |
Коэффициент |
|
запаса |
|
|
|
прочности kз |
Грузовые канаты: |
|
|
а) с ручным приводом |
4,0 |
|
б) с машинным приводом: |
|
|
|
для лёгкого режима работы |
5,0 |
|
для среднего режима работы |
5,5 |
|
для тяжёлого режима работы |
6,0 |
Канаты для полиспастов с изменяющейся длиной под нагрузкой: |
|
|
а) |
грузоподъёмностью от 5 до 50 т при соотношении D/d: |
|
|
от 13 до 16 |
5,0 |
|
от 16 и более |
4,0 |
б) |
грузоподъёмностью от 50 до 100 т при соотношении D/d: |
|
|
от 13 до 16 |
4,0 |
|
от 16 и более |
3,5 |
в) грузоподъёмностью 100 т и более при соотношении D/d: |
|
|
|
от 13 до 16 |
3,5 |
|
от 16 и более |
3,0 |
Стропы: |
|
|
а) |
с обвязкой или зацепкой крюками или серьгами |
6,0 |
б) |
витые стропы при соотношении Dз/dс от 2 и более |
5,0 |
в) |
полотенчатые стропы при соотношении Dз/dс: |
|
|
от 3,5 до 6 |
5,5 |
|
от 6 и более |
5,0 |
Расчалки, оттяжки, тяги при соотношении Dз/dс: |
|
|
от 4 до 5 |
5,0 |
|
более 5 до 7 |
4,0 |
|
более 7 до 9 |
3,5 |
|
10 и более |
3,0 |
|
П р и м е ч а н и я : 1. Значение буквенных обозначений: D – диаметр ролика; d – диаметр каната; Dз – диаметр захватного устройства (элемента, огибаемого стропом, расчалкой, тягой, крепящим канатом; dс –диаметр витого стропа.
2. Лёгкий режим характеризуется работой каната на малых скоростях без рывков с числом изгибов на роликах не более четырёх, а тяжёлый – работой каната на больших скоростях, с рывками и числом изгибов на роликах более четырёх.