КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

Задача 1. Рассчитать консольную двутавровую монтажную балку, закрепленную в стене здания и используемую для подъема аппарата массой G_о=2 т. Длина консоли балки l=1,5 м; масса полиспаста G_п=0,36 т; S_п=10 кН; К_п=1,1; К_д=1,1. Материал балки – Ст. 3.

Рис. к задаче 1

Задача 2. Рассчитать двутавровую монтажную балку пролетом l=6 м для подъема реактора массой G_о=32 т двумя полиспастами, закрепленными согласно схеме, если известно, что масса одного полиспаста G_п=1,5 т, усилие в сбегающей ветви S_п=35 кН. Коэффициенты перегрузки К_п и динамичности К_дпринять равными 1,1. Расстояние l₁=l₂=1,6 м.

Рис. к задаче 2

Задача 3. Рассчитать монтажную двутавровую балку пролетом l=4 м для подъема оборудования массой G_о=24 т полиспастом, закрепленным согласно схеме, если известно, что усилие в сбегающей ветви полиспаста S_п=30 кН, угол φ=20⁰. Расстояние а=1,5 м; b=2,5 м. Материал балки – сталь 45. Массой полиспаста можно пренебречь.

Рис. к задаче 3

Задача 4.Рассчитать траверсу, изготовленную из трубы (материал – сталь 45), длиной l=4 м для подъема цилиндрической обечайки массой G_о=28 т, и подобрать канат для канатной подвески, если α = 40⁰, а каждая канатная подвеска состоит из двух нитей.

Рис. к задаче 4

Задача 5. Рассчитать и подобрать сечение балансирной траверсы, изготовленной из двутавров согласно схеме для подъема аппарата массой G_о=75 т двумя стреловыми кранами грузоподъемностью Р₁=30 т; Р₂=63 т. Общая длина траверсы l=4 м. Материал траверсы – Ст. 3.

Рис. к задаче 5

Задача 6.Рассчитать полиспаст для подъема горизонтального аппарата массой G_о=70 т с помощью траверсы массой G_т=1 т на высоту 12 м.

Рис. к задаче 6

Задача 7.Подобрать величину балласта для лебедки ЛМ-12,5 и определить КПД ее передачи, если усилие в полиспасте Р=420 кН, число роликов полиспаста n=6, КПД полиспаста η_п=0,81. Коэффициент трения лебедки о грунт f = 0,6; коэффициент устойчивости против опрокидывания К_оп=1,3; коэффициент устойчивости против смещения К_см=2,2. Расстояние от центра массы лебедки до ребра опрокидывания l=1 м; расстояние от центра массы балласта до края лебедки L=2 м; h=0,5 м.

Рис. к задаче 7

Задача 8.Для лебедки ЛМ-8 с якорным креплением подобрать тягу, выполненную из швеллера и связывающую лебедку с якорем, расположенную под углом к горизонту α = 35⁰. Расстояние от центра массы лебедки до ее переднего края l=1,5 м; длина рамы лебедки L=3 м; величина h=0,7 м. Коэффициент устойчивости против опрокидывания К_оп=1,3; коэффициент устойчивости против смещения К_см=1,5; коэффициент трения

f = 0,3. Материал швеллера – Ст.3.

Рис. к задаче 8

Задача 9.Рассчитать инвентарный полузаглубленный якорь для ванты, натянутой усилием S=280 кН под углом к горизонту α = 45⁰. Якорь устанавливается на сухом песчаном грунте. Количество бетонных блоков

n = 4. Размеры стандартного блока массой q=7,5 т 0,9×0,9×4 м.

Коэффициент запаса устойчивости якоря К_у=1,4; коэффициент трения блока о грунт f = 0,5; коэффициент, учитывающий неравномерность смятия грунта, η=0,25.

Рис. к задаче 9

Задача 10.Определить количество стандартных бетонных блоков, из которых состоит инвентарный наземный якорь для крепления полиспаста с усилием S = 210 кН, если масса одного блока q=4,5 т. Угол наклона тяги к горизонту α = 40⁰. Якорь установлен на плотном сыром черноземе. Коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига К_см=1,5, от опрокидывания К_оп=1,4.

Рис. к задаче 10

Задача 11.Рассчитать заглубленный якорь с одной тягой для крепления тормозной оттяжки с усилием S=180 кН, направленной под углом к горизонту α = 35⁰. Длина анкера l=3,2 м. Размеры котлована и элементов якоря приведены на рис. Коэффициент устойчивости якоря К_у=2; коэффициент трения анкера по бревенчатой стенке f = 0,4; плотность гравия ρ_г=1500 кг/м³; коэффициент неравномерности смятия грунта η=0,25; расчетное сопротивление R=13 МПа.

Рис. к задаче 11

Задача 12.Определить сжимающее усилие в вертикальной мачте с двумя полиспастами, расположенными симметрично по следующим данным: масса поднимаемого груза G_о=60 т; высота мачты Н=20 м; масса грузового полиспаста G_г.п=0,8 т; КПД. полиспаста η=0,8; число роликов полиспаста n=6; угол наклона ванты к горизонту α =20⁰; коэффициенты динамичности и перегрузки К_п=К_д=1,1; масса мачты G_м=6 т.

Рис. к задаче 12

Задача 13. Определить сжимающее усилие в наклонной мачте при подъеме реактора G_о=30 т, если высота мачты Н=16 м, угол наклона нерабочей ванты к горизонту α =25⁰, угол δ=12⁰, угол β =18⁰. Масса полиспаста G_п=0,6 т; масса мачты G_м=4 т; усилие в сбегающей ветви полиспаста S_п=60 кН; усилие в рабочей ванте Р_р.в=22 кН; коэффициенты динамичности и перегрузки приняты равными К_п=К_д=1,1. Число нерабочих вант n=2.

Рис. к задаче 13

Задача 14.По условиям задачи 13 рассчитать сечение трубчатой мачты.

Задача 15.Рассчитать сечение трубчатой мачты (см. рис. 16) по следующим данным: усилие в грузовом полиспасте Р_п=320 кН; усилие в сбегающей ветви полиспаста S_п = 80 кН; усилие в рабочей ванте Р_р.в =12 кН; масса мачты

G_м=6 т; высота мачты Н=20 м; угол α =15⁰; β =23⁰; коэффициенты перегрузки и динамичности К_п=К_д=1,1. Массой самого полиспаста можно пренебречь.

Задача 16.Рассчитать ригель портала, изготовленного из двутавра согласно приведенной схеме, если Р=10 т; длина ригеля l=12 м; l₁=3 м; l₂=5 м. Материал ригеля – Ст.3.

Рис. к задаче 16

Задача 17.Рассчитать ригель шевра, изготовленного из двутавра (см.рис. 18), материал двутавра – Ст.3. Усилие в грузовом полиспасте Р_г.п=195 кН; усилие в рабочей ванте Р_р.в=48 кН; масса шевра G_ш=8 т; усилие в сбегающей ветви полиспаста S_г.п=32 кН. Массой грузового и рабочего полиспастов можно пренебречь. Коэффициенты динамичности и перегрузки К_п=К_д=1,1. Угол β =32⁰, γ=26⁰; l₁=l₂=1,5 м.

Задача 18.Определить сжимающее усилие, действующее на подпорку S_м при монтаже оборудования двумя кранами, если масса аппарата G_о=120 т. Угол γ = β =10⁰. Коэффициенты перегрузки и динамичности К_п=К_д=1,1.

Рис. к задаче 18

Задача 19.По условиям задачи 18 рассчитать сечение трубчатой мачты, если высота мачты Н=10 м, материал трубы – сталь45.

Задача 20.Определить требуемую грузоподъемность крана G_кр при монтаже аппарата массой G_о=92 т способом поворота вокруг шарнира в два этапа с дотяжкой, а также усилие в дотягивающем устройстве Р_д, которое вступает в работу при φ=50⁰ и усилие в тормозной оттяжке Р_т, если α=30⁰, β =35⁰. На рисунке h_т=h_д=32 м, l_ц.м=17 м, l_c=35 м, D = 2,4 м.

Рис. к задаче 20

Задача 21.Определить КПД полиспаста крана, имеющего лебедку ЛМ-8 (S_л=80 кН), при приведенной схеме монтажа аппарата массой G=160 т. Число роликов полиспаста n=8 шт; расстояние от основания аппарата до места строповки l_c =30 м, до центра масс l_ц.м=20 м.

Рис. к задаче 21

Задача 22.Определить усилие, действующее на лебедку S_л и усилие в боковой ванте S_т согласно приведенной схеме монтажа аппарата способом скольжения опорной части с отрывом от земли, если масса аппарата

G_о=120 т; угол φ=40⁰, угол γ =35⁰; К_н=1,1; число роликов полиспаста n=6; КПД полиспаста η = 0,8.

Рис. к задаче 22

Задача 23.Определить усилие в полиспасте в начальный момент подъема аппарата массой G_о=130 т (см. рис. 21,а) и силу трения при перемещении основания на тележке по следующим данным: расстояние от центра массы аппарата до основания l_ц.м=18 м; расстояние от места строповки оборудования до основания l_c = 24 м; высота мачты Н=36 м. На рисунке

b = 16 м, h = 3 м.

Задача 24.Вывести расчетные зависимости и определить усилие (кН) для оттягивания основания колонны при отрыве от земли Р_от, а также усилие в каждом полиспасте (рис.21,б), если масса аппарата G_о=120 т; расстояние от центра массы аппарата до основания l_ц.м=12 м; расстояние от места строповки аппарата до его основания l_c=20 м. Углы φ=20⁰; γ =30⁰; α =15⁰. Коэффициент неравномерности нагрузки на полиспаст К_н=1,2.

Задача 25.Рассчитать лебедку с балластным креплением для оттягивания основания колонны массой G_о=90 т от фундамента при отрыве ее от земли при приведенной схеме монтажа. Коэффициент устойчивости от сдвига К₁=1,4; коэффициент устойчивости от смещения К₂=1,3; коэффициент трения f=0,45. Масса лебедки G_л=3 т. На рисунке L=3,0 м, l=2,6 м, h=0,8 м, l_ц.м=18 м, l_с=24 м, α=20⁰, β=30⁰.

Рис. к задаче 25

Задача 26.Определить максимальное усилие в полиспасте Р_п, усилие в ванте Р_т и усилие в тормозной оттяжке Р_от при установке аппарата на фундамент согласно приведенной схеме монтажа, если масса аппарата G_о=38 т, высота мачт Н=30 м, диаметр аппарата D =2,2 м. На рисунке а =8 м, l_ц.м =18 м, l_c=24 м, h_т=25 м, h_ф=3 м, α = 40⁰; γ = 50⁰.

Рис. к задаче 26

Задача 27.Рассчитать усилие в канатной тяге Р_т в начальный момент подъема ректификационной колонны массой G_о=86 т, усилие в тяговом полиспасте Р_п и усилие в тормозной оттяжке Р_от при посадке аппарата на фундамент при следующих исходных данных: высота шевра Н =22 м; диаметр аппарата D =3,2 м; расстояние от основания колонны до ее центра массы l_ц.м =14 м; расстояние от основания колонны до места строповки

l_c=20 м, h_т=30 м, γ =50⁰; α =40⁰.

Рис. к задаче 27

Задача 28.При монтаже аппарата самомонтирующимся порталом определить усилие в спаренном полиспасте: в начальный момент подъема портала Р¹_п в начальный момент подъема аппарата Р²_п, когда угол подъема портала к горизонту составит 90⁰ (изобразить на рис.), а также максимальное усилие в тормозной оттяжке при установке аппарата на фундамент в проектное положение Р_от, если масса аппарата G_о=82 т, масса портала G_п=9 т; диаметр аппарата D =2,4 м, высота портала Н=30 м. На рисунке h_с=4 м, l_c=26 м,

l_ц.а=16 м, l_ц.п=15 м, h_т=28 м, α=30⁰.

Задача 29.Определить продольную нагрузку, действующую на подпорку при монтаже аппарата способом выжимания массой G_о=80 т, когда угол наклона аппарата к горизонту φ=30⁰, если h_ф=2,5 м, l_ц.м=15 м, β =28⁰, а=30 м.

Рис. к задаче 28

Рис. к задаче 29

Задача 30.Определить усилие в полиспасте Р_п, закрепленном за строительную конструкцию, и усилие в оттяжке Р_от, которая направлена горизонтально, если масса поднимаемого оборудования G_о=20 т, а=2 м,

h=3 м.

Рис. к задаче 30

Задача 31.Определить усилие в подпорке и грузовом полиспасте_, а также суммарную реакцию в шарнире графическим способом при монтаже аппарата способом выживания. Масса аппарата G_о=200 т.

Рис. к задаче 31

Задача 32.Рассчитать усилие в сбегающей ветви полиспаста S_п для перекатывания по эстакаде с деревянным настилом цилиндрического аппарата массой G_о=80 т и диаметром D =2,5 м. Для перекатывания аппарата используются две тяговые лебедки. Расчетное тяговое усилие для сдвига аппарата в начальный момент с места увеличить на 50%. Число роликов полиспаста n=8; КПД полиспаста η =0,9; угол α =20⁰; угол φ=30⁰. Коэффициент трения качения f = 0,05.

Рис. к задаче 32