Введение. 
Двухбалочный мостовой кран Q=10 т

Грузоподъемность Q=10 т Пролет моста L=16,5 м Высота подъема Н=12 м.

База грузовой тележки Вт=1200мм

Колеи грузовой тележки к=2000мм Скорость передвижения крана Vк=1,25м/с Скорость подъема Vn=0,125м/с Вес тележки с грузом Gq=121 000 Н Вес тележки Gт=21 000Н Давление ходовых колес тележки.

D1т=D2т=38 500 Н.

Режим работы крана — средний.

Конструкция сварная, коробчатая.

Материал конструкции сталь 09Г2С-12 ГОСТ 19 282–73.

Рис. 3.1 Схема конструкции мостового крана

Выбор основных геометрических параметров конструкции.

Для двухбалочного мостового крана принимаем:

Высоту главной балки H=900мм Высоту опорного сечения балки hоп=600 мм Длину скоса d=4000 мм Высоту ограждения площадок обслуживания hо2=1200мм Ширину площадок обслуживания Базу крана Бкр=4400.

Выбор геометрических параметров узлов конструкции.

Рис. 3.2 Сечение главной балки. а. Опорное б. В пролете

Рис. 3.3 Сечение концевой балки

Для главной (пролетной) балки коробчатого сечения (рис. 3.2.б) принимаем толщину стенки бст=5мм. Ширину поясов выбираем из условия обеспечения горизонтальной жесткости В=480 мм. Принимает таблицу горизонтальных листов бл=6мм. Расстояние между стенками В = 460 мм

Площадь сечения главной балки в пролете6.

Fn=2*48*0,6=57,6 см=0,576 м;

Fст=2*88,8*0,5=88,8см=0,888 м;

F=Fn+Fст=57,6+88,8=146,4 см = 0,1 464 м Момент инерции относительно оси х-х поясов:

0,6*48.

=2* +48*0,6*45 = 197 406 см.

Стенок:

2*0,5*88,8.

= =58 352,2 см.

Всего сечения:

=197 406 см+58 352,2 см=255 758,2 см Момент сопротивления относительно оси х-х:

255 758.2.

Wx = = =5683.5 cv.

H/2 45.

Момент инерции относительно оси у-у поясов:

2*0,6*48.

= =11 059,2 см.

стенок:

2*0,5*88,8.

= =58 352,2 см.

Всего сечения:

=11 059,2+58 352,2=69 411,2 см Момент сопротивления относительно оси у-у.

69 411,2.

Wу = = =2892,1 см.

H/2 24.

Геометрический размер приведен на Рис. 3.2.а Площадь опорного сечения поясов главной балки:

Fn=2*48*0,6=57,6 см= 0,576 м Стенок:

Fст=2*58,8*0,5=58,8 см= 0,588 м Всего сечения:

F=57,6+58,8=116,4 см=0,1 164 м Момент инерции относительно осих-х Поясов:

0,6*48.

Ух= 2* +48*0,6*30 =268 747 см.

Стенок:

2* 0,5*58,8.

Ух= =16 941,4 см.

Всего сечения:

=268 747+16941,4=285 688,4 см Момент сопротивления относительно оси х-х.

285 688,4.

Wх = =9522,9 см.

Момент инерции относительно оси у-у Поясов:

2*0,6*48.

Уу = =11 059,2 см.

Стенок:

2*0,5*58,8.

Уу = =16 941,4 см.

Всего сечения:

Уу=11 059,2+16 941,4=28 000,6 см Момент сопротивления относительно оси у-у:

28 000,6.

Wу = =1166,7 см.

Геометрический размер основного сечения концевой балки приведен на рис. 3.3.

Момент инерции сечения относительно оси х-х Поясов:

0,5*50.

Ух= 2* +0,5*50*30 =176 001,6 см.

Стенок:

2* 0,5*59.

Ух= +0,5*50*30 =17 114,9 см.

Всего сечения:

Ух= 176 001,6+17 114,9=193 116,6 см Момент сопротивления относительно оси х-х.

193 116.6.

Wк= = =4770.5 cv.

Н/2 30.

Момент инерции относительно оси у-у Поясов:

2*0.5*50.

= =10 416.6 см.

Стенок:

2*0.5*59.

= =17 114,9 см см.

Всего сечения:

=10 416,6+17 114,9=27 513,5 см Момент сопротивления относительно оси у-у.

27 531,5.

Wу= =1101,2 см.

Определение расчетных нагрузок на узлы металлоконструкций и усилий в них.

В качестве основных нагрузок приняты веса отдельных узлов крана.

Главной балки Gгл.б.=20 030 Н Кабины управления Gк=9000 Н Фермы ограждения Gогр=7000 Н Площадки с настилом Gпл=8000 Н Механизма передвижения Gм.п.=27 400 Н.

Рис. 3.4 Схема нагрузок на головную балку

Рис. 3.5 Схема к определению моментов кручения: а. От подвижных инерционных нагрузок; б. От распределенных инерционных нагрузок

G.r.б.+ G. огр + Gпл 20 030+7000+8000.

= = =2123 Н/м.

L 16.5.

Постоянные сосредоточения нагрузки для балки со сторон механизмов передвижения Р=nд*Gмп=1,2*27 400=32880 Н Со стороны кабины управления Рк=nд*Gк=1,2*9000=10 800 Н Подвижные нагрузки.

D1рас=D2рас=Gт+nд*Q=21 000+1,4*100 000=161000 Н, Где.

n=1,4-для кранов общего назначения среднего режима работы.

0,1*G.r.б.+ G. огр + Gпл 0,1* 20 030+7000+8000.

= = =1030,4 Н/м.

L 16.5.

Подвижные нагрузки (инерционные) на поперечные оси ходовых колес тележки.

D1r= D2r=0,1*(G+ Q)=0,1*(21 000+100000)=12 100 Н Продольная горизонтальная инерционная нагрузка при торможении тележки.

D`1r=1/7(G+Q)=1/7*(21 000+100000)=17 285.7 Н Момент кручения от подвижной инерционной нагрузки (Рис. 3.5. а) Мкр= (D1r+D2r)*hon/2=(12 100+12100)*0,30=7260 Н*м Момент кручения от распределенной инерционной нагрузки (Рис. 3.5.б.).

Мкр= - * Ѕ (м/2- hon/2) = -1030,4* 16,5/2 *(0,9/2 * 0,6/2) = -1275,12 Н * м Момент кручения от сосредоточенных инерционных нагрузок Р и Рк не принимается в расчет ввиду их незначительной величины.

Расчетный момент кручения от горизонтальных нагрузок.

М кр. рост = М кр + М кр = 7260−1275,12=5984,88 Н * м Главная балка, расположенная со стороны токоподвода испытывает такую же распределенную нагрузку.

Концевая балка.

Рис. 3.6 Схемы к определению нагрузок на концевые балки со стороны главных балок. А) от подвижных инерционных нагрузок Б) от распределенных инерционных нагрузок

Из рисунка видно, что со стороны главных балок на каждую концевую балку передаются усилия в вертикальных и горизонтальных плоскостях (Рис. 3.5.).

Опорное давление главной балки со стороны механизма передвижения при положении тележки под опорой А.

D2 рас*Q (Р+Рк)*21,1 1,2*1,4.

R, а гл = D1рас+ + + + г. б. -L =.

L L L.

161 000*100000 (32 880+10800)*21,1 1,2*1,4.

=161 000+ + + +2123*16,5=.

16,5 16,5 16,5.

=267 705,2 Н Опорное давление главной балки со стороны механизма токоподвода.

161 000+100000.

R`а гл.=16 100+ +2123*16,5=177 848,1 Н.

16,5.

При торможении тележки (половина колес тележки-тормозные) нагрузка в горизонтальной плоскости.

Dт.г.=D1 г=2*12 100=24200 Н Изгибающие моменты в характерных сечениях главной о концевой балок от действующей силы Т и равномерно распределенной нагрузки равны Ма= Rа гл.*1000+ R`а гл.*1000-Rв*4400=0.

267 705*1000+177 848*1000.

Rв= = 101 262 Н.

Ра=0 Rа+ RвRа глR`а гл=0.

Rа = 267 705+177848−101 262=344290 Н Для определения изгибающего момента от нагрузок находим:

Рис. 3.7 Схема нагрузок в горизонтальной плоскости на конструкцию моста

L 2Бкр+кS.

Рис. 3.8 Схема нагрузок в горизонтальной плоскости на конструкцию моста