Tiểu luận môn học kỹ thuật nâng chuyểN
tải về 2.81 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- Ứng suất ở tiết diện giữa của dầm chính
- Tính tiết diện gối tựa của dầm dầm chính
- Tính độ bền của ray dưới xe lăn
- Tính mối ghép hàn
| 4.2 Xác Định Kích Thước tiết diện của dầm chính:
Chiều cao của dầm chính ở tiến diện giữa phụ thuộc vào tầm rộng của cầu và lấy bằng: H = Vậy lấy H = 500mm. chiều rộng của thanh biên trên và dưới : B0 = (0,33÷0,5)H = (0,33÷0,5).500 = 165÷250mm. Vậy chọn B0 = 250mm. Để đảm bảo độ cứng của dầm khi xoắn, bề rộng B giữa các thanh đứng lấy bằng: Và B = Vậy lấy : B = 200mm. v ật liệu của dầm chính : thép CT35. thanh biên trên của dầm dung thép tấm dày δ1 = 8mm, thanh biên dưới δ2 = 6mm, chiều dày thành đứng δ3 = 6mm.
200 Từ các kích thước trên ta có thể xác định các đặc tính cơ bản của tiết diện ngang. Diện tích tiết diện : Thanh biên trên : F1 = B0.δ1 = 250.8 = 2000mm2. Thanh biên dưới : F2 = B0.δ2=250.6 = 1500mm2. Thanh đứng: F3 = 2. H1.δ3 = 2.486.6 = 5832mm2. Tổng diện tích: F= 9332mm2. Trong đó : H1 chiều cao thanh đứng. H1 = H-(δ1+δ2) = 500-14 =486mm. Mômen tĩnh của tiết diện đối với trục x1-x1 Thanh biên trên: S1 = F1(H- = 2000(500-4) = 992000mm3. Thanh biên dưới: S2 = F2 = 1500.3 = 4500mm3. Thanh đứng: S3 = F3( ) = 5832(243 +6) = 1452168mm3. tổng mômen tĩnh : S = 2448668mm3. Toạ độ trọng tâm của tiết diện đối trục x1-x1: Mômen quán tính của tiết diện đối với trục x-x: Thanh biên trên : Thanh biên dưới : Thanh đứng : Vậy tổng diện tích quán tính Jx = 309,6.107mm4. Đối với lớp kim loại ngoài cùng của thanh biên dưới : . Mômen quán tính trục y-y: Thanh biên trên: Thanh biên dưới : Jy2= 7,8.107mm4. Thanh đứng : Vậy tổng diện tích quán tính :Jy = 17,36.107mm4. Mômen chống uốn đối với trục y-y: . Ứng suất ở tiết diện giữa của dầm chính xác định ứng suất ở tiết diện dầm chính do trọng lượng của xe lăn cách tiết diện giữa của dầm một đoạn a/2 trong đó a là khoảng cách từ hợp lực đến bánh xe chịu tải lớn nằm bên trái. Ta có trị số ứng suất lớn nhất. RA=58100 RB P'D=48760 R P'C=31938 R'A=27500 R'B q=6875 P'qt=3529 pqt=344 Hình 4.2 Sơ đồ xác định ứng suất ở giữa của dầm chính phản lực A dưới tác dụng của trọng lượng xe lăn và vật nâng. (hình a) Mômen uốn : . phản lực tựa A dưới tác dụng của trọng lượng dầm và các cơ cấu (Hình.4.2) . Mômen uốn : Mômen uốn tổng : M1u = M’1u+M”1u = 218456 + 54802 =1273258Nm =127,3.107 Nmm Ứng suất dưới tác dụng của các tải trọng: . Ứng suất uốn cho phép đối với chế độ làm việc trung bình lấy theo bảng 5-2[1 [δ]1 = 160N/mm2. Mômen uốn do lực quán tính của xe lăn và vật nâng : . lực quán tính này đặt ở đầu ray và tạo thành mômen xoắn phụ, do Momen này nhỏ nên trong thực tế có thể bỏ qua. Mômen uốn do lực quán tính của trọng lượng bản thân dầm gây ra : . Mômen uốn tổng cộng: M2u = M’2u+M”2u = 7058 + 2752 = 9810Nm. Ứ ng suất uốn phụ : . Mômen uốn do lực quán tính dọc khi phanh xe lăn : M3u = Pqt’. h1 = 3529. 0,552 = 1948Nm. Ứng suất phụ do mômen gây ra : . Ứng suất tổng ở tiết diện đang xét dưới tác dụng của tải trọng chính và phụ. δu = δ1u+δ2u+δ3u = 106+1,22+1,62 = 108,88/mm2. Ứng suất uốn cho phép theo bảng 5-2[1], [δ]2 = 180N/mm2 > δu độ võng của dầm dưới tác dụng của xe lăn và vật nâng : . Trong đó :E=2, 1. 105N/mm2 modun đàn hồi của thép CT3 Độ võng cho phép : [f]= >1,15mm. Hình 4.3 Phân bố thanh dầm trên dầm chính Hình 4.4 sơ đồ kiểm tra ổn định của thành dầm chính Để bảo đảm độ ổn định cục bộ của thanh đứng dầm ta hàn những tấm thép theo chiều cao dầm. khoảng cách giữa các dầm thép đó lấy bằng l =1000mm. Ứng suất tới hạn của tấm : Hệ số an toàn ổn định của tấm chính: Đối với phối hợp tải trọng thứ 1: Đối với phối hợp tải trọng thứ 2 : Hệ số an toàn nhỏ nhất cho phép :[k1]=1, 3 và [k2]=1, 1 Vậy tiết diện giữa của dầm chính đạt yêu cầu. Tính tiết diện gối tựa của dầm dầm chính Tiết diện này được tính theo lực cắt lớn nhất khi xe lăn ở sát gối tựa và mômen uốn do trọng lượng của cơ cấu di động cầu trục gây ra. Lực lớn nhất Ta có : . Mômen tĩnh của tiết diện trên đối với trục x-x (hình 4.1) : Ứng suất cắt khi J = Jx. Mômen xoắn do cơ cấu di chuyển gây ra: . Ứng suất tiếp : . Trong đó : F = 256.224 = 9332mm2. Diện tích hình chữ nhật được giới hạn bằng các trục đi qua đường tâm của các thanh và thanh đứng. tổng ứng suất cắt : t = τ’+τ” = 8,6+31,6 = 40,2N/mm2. Ứng suất cắt cho phép trong trường hợp phối hợp tải trọng thứ nhất : [τ] = 0,6[σ] = 0,6.160 = 96N/mm2 > τ. độ ổn định của thành dầm chính ở đoạn cuối được kiểm tra theo ứng suất tiếp. Khoảng cách giữa hai thanh giằng a = 500mm. trị số ứng suất tiếp được xác định theo công thức : Hệ số an toàn ổn định : . hệ số an toàn ổn định cho phép theo trường hợp phối hợp tải trọng thứ nhất độ ổn định của thanh theo trường hợp phối hợp tải trọng thứ hai. [k1]=1,3 Vì trị số của các tải trọng phụ nhỏ nên ở đây không cần Tính độ bền của ray dưới xe lăn Dưới xe lăn ta đặt ray loại KP-70 theo ЃOCT 4121-62 Ray được kẹp chặt trên của dầm nhờ các tấm kẹp, do đó ta có thể thay ray dễ dàng khi sữa chữa. Để giảm ứng suất trong ray và trong thanh biên trên của dầm chính người ta hàn thêm các thanh thép phụ (4.3) chiều cao các thanh thép phụ bằng : . Trong đó: H = 500mm. chiều cao dầm. khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh giằng a = 500mm. Mômen uốn khi bánh xe lăn nằm giữa hai thanh giằng có kể đến độ cứng của ray và thanh biên trên. Mômen chống uốn của ray đối với trục x-x: Wx = 1,2.107 mm3 Ứng suất uốn trong ray : . Ứng suất uốn trong ray :[δ]u = 160N/mm2,lấy theo bảng 5-2[1]. vậy ray đạt yêu cầu. Tính mối ghép hàn Các thanh biên và thanh đứng được ghép lại bằng các mối hàn chồng. chiều cao miệng hàn lấy bằng h = 10mm. Tính mối hàn giữa thanh biên trên và thành đứng. Lực tác dụng lên đơn vị chiều dài mối hàn xác định như sau : Trong đó: Qn = 98366 N - Lực cắt lớn nhất. Jx = 309,6.107mm4 – mômen quán tính của cả tiết diện đối với trục. Sx – Mômen tĩnh của thanh biên trên đối với trục x-x vậy : . Để đảm bảo độ bền của mối hàn không kém hơn độ bền của các chi tiết hàn bằng thép CT3 có σb = 380N/mm2 ta dung loại que hàn Э-42 có độ bền σb = 420N/mm2 Ứng suất cho phép của mối hàn dưới tác dụng của tải trọng chính : [τ] = 0,6[σ] = 0,6.160 = 96N/mm2. chiều dài của các mối hàn cần thiết trên một mét chiều dài dầm gối tựa hàn. . Cách hàn: vì hộpcó tính đối xứng và dài nên khi hàn cần chú ý hàn đối xứng và hàn phân đoạn. chiều dài của mối hàn là 50mm, khoảng cách giữa các mối hàn 60mm Phản lực ở gối tựa A do trọng lượng xe lăn và vật nâng gây ra : Mômen uốn do tải trọng này gây ra ở tiết diện đang xét : M’u = R’A.l2 = 55533.2000 = 111066000Nmm. Mômen uốn do tải trọng phân bố đều gây ra ở tiết diện đang xét : . Tổng mômen uốn ở tiết diện đang xét : Mu= M’u + M''u = 111066000 + 41250000 = 152316000Nmm. Mômen chống uốn của tiết diện : . Ứng suất trong mối hàn dưới tác dụng của các tải trọng chính : . Ứng suất cho phép lớn nhất trong trường hợp này là: [σ]1 = 0,9.[σ] = 0,9.160 = 144N/mm2. phản lực tựa A dưới tác dụng của các lực quán tính ngang của xe lăn với vật nâng. Trong đó: a = 0,48m - khoảng cách từ trục bánh xe D đến trọng tâm xe lăn. Mômen uốn do lực quán tính ngang gây ra : M’u = R’A.l2 = 2435.2000 = 4870000Nm. phản lực tựa A do lực quán tính dầm : . Mômen uốn do pqt gây ra : Tổng mômen uốn: Mu = 4870000 + 20688000 = 25558000Nm. Mômen chống uốn của tiết diện đối với lớp ngoài cùng của mối hàn: . Trong đó : B = 250 -khoảng cách giữa hai thanh đứng. δ = 6mm -chiều dày thành đứng. Ứng suất uốn trong thành đứng : Mômen uốn do lực quán tính của xe lăn và vật nâng tác dụng theo dầm : M”u = P”qt.h1 = 6043.200 = 1208600Nmm. Ứng suất do mômen uốn sinh ra : Ứng suất trong mối hàn dưới tác dụng của các tải trọng chính và tải trọng phụ : δt = δ+δ’u+δ”u = 6+10,9+1 = 17,9N/mm2. Ứng suất cho phép lớn nhất theo trường hợp phối hợp tải trọng thứ hai : [δ]u=0,9.[δ]2=0,9.180=162N/mm2>δt thỏa mãn điều kiện. tải về 2.81 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|