ЧЕТЫРЕХКОЛЕСНЫЕ КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 5...50 Т
Концевые балки
Типовая схема конструктивного исполнения концевых балок показана на рис. 7.6, установка колес в концевых балках традиционной конструкции — на рис. 7.7.
Рис. 7.6. Концевая балка
Рис. 7.7. Установка ходового колеса
Надбуксовая часть концевой балки представляет собой открытое тонкостенное сечение, подверженное интенсивным изгибающим и скручивающим нагрузкам, и является одним из самых слабых элементов конструкции. Поэтому для обеспечения работоспособности требуется проведение строгого расчета.
Расчетная схема надбуксового участка показана рис. 7.8.
Рис. 7.8. Расчетная схема надбуксовой части концевой балки четырехколесного крана
Расчетные нагрузки определяются для комбинации IIВ при расположении тележки с грузом у концевой балки: V—вертикальная нагрузка на колесо от веса моста, тележки и груза; W— реакция от силы перекоса крана.
Обозначим площади элементов:
(7.1)
Полагая толщину пластин малой по сравнению с их длиной, получим приблизительные геометрические характеристики сечения:
- координату центра тяжести сечения (т. О) относительно середины высоты стенки,
(7.2)
- моменты инерции сечения при изгибе,
(7.3)
(7.4)
- момент инерции при кручении,
; (7.5)
- координату центра изгиба в горизонтальной плоскости (т. О1) (по аналогии с [20]),
(7.6)
Проверка прочности производится [13] по приведенным напряжениям в месте перехода от прямолинейной к закругленной части нижнего листа (т. а на рис. 7.8) по формуле
(7.7)
где kШ— коэффициент формы шва, который учитывается только при расчетах на выносливость; при тавровом соединении двухсторонним швом (рис. 9.3, а) kШ =1, при тавровом соединении односторонним швом (рис. 9.3, б) kШ =1,4.
Значения коэффициентов концентрации [12, 13] kR, kτ , kQ ,kr приведены на рис. 7.9.
С учетом коэффициентов концентрации 
— радиальное напряжение, отрывающее шов от стенки; 
— тангенциальное напряжение вдоль шва; 
— касательные напряжения.
Напряжения σ0 и τ0 определяются для места начала закругления (т.а) по общим формулам сопротивления материалов, как для консольной балки длиной l .
Нормальные напряжения от чистого изгиба в двух плоскостях для точки а:
(7.8)
где Wxaи Wya — моменты сопротивления при изгибе для точки а:
Рис. 7.9. Графики коэффициентов концентрации:
сплошные линии - для угла α=90°; пунктирные — для α=135°. Кривые 1 и 1’ — для h/H=0,55; 2 и 2' — для h/H=0,4; 3 и 3' — для h/H =0,25; 4, 5 и 6 — для h/H=0,6, 0,4 и 0,27 соответственно. Fнп=FЗ — площадь элемента нижнего пояса; FСТ=F'2 — площадь стенки
Касательные напряжения среза от действия поперечных сил и чистого кручения можно определять без учета напряжения поперечного среза от силы W, учитывая только усилия вертикальной нагрузки и кручения:
(7.9)
Для повышения надежности и работоспособности на буксовых частях концевых балок краностроительными заводами и владельцами кранов предложено использовать при ремонтах металлоконструкций много вариантов, в частности увеличение крутильной жесткости путем создания замкнутых контуров в надбуксовых частях балок. Варианты конструктивных решений [9, 20] показаны на рис. 7.10.
Рис. 7.10. Варианты усиления надбуксовой части концевой балки
При выполнении сечения как на рис. 7.10, а касательные напряжения в стенке будут
, (7.10)
где b, h, δCT — размеры контура и толщина стенки.
При выполнении сечения по рис. 7.10,б скручивающий момент реализуется как пара дополнительных вертикальных реакций на каждый контур консоли, и вместо касательных напряжений кручения в расчетном сечении будут действовать дополнительные напряжения от изгиба в вертикальной плоскости.
При выполнении сечения по типу в рис. 7.10 крутящий момент будет распределяться между контурами б и в пропорционально их жесткости:
(7.11)
, (7.12)
где l, b— размеры по рис. 7.10; G, Е — модули сдвига и упругости материала; 
— момент инерции при кручении замкнутого контура a; 
— момент инерции при изгибе в вертикальной плоскости однородного замкнутого контура б.
Типовые варианты сопряжения пролетных и концевых балок показаны на рис. 7.11. Горизонтальные накладки 3 обеспечивают прочность и жесткость соединения поясов, накладки 4 — стыковку балок.
Рис. 7.11. Варианты стыковки балок моста:
1 — главная балка 2 — концевая балка; 3 — накладки стыковки поясов; 4 — накладки стыковки стенок
Накладки выполняют и роль компенсаторов неточностей изготовления балок (за счет размера а). В соответствии с требованиями ГОСТ 27584—88 Краны мостовые и козловые электрические. Общие технические условия для обеспечения прямоугольности моста в плане разность диагоналей, замеренных по симметричным точкам, например по точкам пересечения осей балок, не должна превышать 5 мм, что и обеспечивается с помощью накладок 3 и 4 при монтаже моста.
Проверка прочности узла стыковки балок и сварных швов производится на действие комбинаций нагрузок II Б и IIВ (см. табл. 3.1). Вертикальные тавровые и нахлесточные швы приварки накладок 4 проверяются на действие вертикальных нагрузок, швы горизонтальных накладок 3 - на действие момента от силы перекоса моста.
Сечение концевой балки между пролетными балками проверяется на изгиб в двух плоскостях от действия максимальных нагрузок комбинаций II А и II В при расположении тележки у концевой балки.
Дата добавления: 2019-02-07; просмотров: 451;