Курсовая работа: Расчет напряженно-деформированного состояния конечно-элементной модели металлоконструкции пролетной

Коэффициент перегрузки для веса груза, n₄

Коэффициент толчков, k_т

Коэффициент динамичности для груза, ψ_II

1,1

1,1

1,2

1,2

1,21

3. Определение расчетных нагрузок для главной (пролетной) балки

В практике краностроения находят применение два метода расчета металлических конструкций: расчет по методу предельных состояний и по методу допускаемых напряжений. Данная конструкция рассчитывается по методу предельных состояний.

Данная конструкция рассчитывается по второму случаю нагружения при сочетании внешних воздействий IIа и IIb.

Для металлических конструкций кранов должны удовлетворяться два предельных состояния: 1) по потере несущей способности элементов конструкций, по прочности или потере устойчивости при наибольших нагрузках (II и III случаи нагружения) или многократных (различной величины) нагрузках – I случая нагружения за расчетный срок службы крана; 2) по непригодности к нормальной эксплуатации вследствие недопустимых упругих деформаций или колебаний, которые влияют на работу крана и обслуживающего персонала.

Значения коэффициентов перегрузки для отдельных нагрузок следующие для веса металлической конструкции n₁ = 1,05 – 1,1; для веса оборудования n₂ = n₃ = 1,1 –1,3; для веса груза коэффициент перегрузки n₄ зависит от назначения крана, его грузоподъемности (для малых грузов он больше, для больших – меньше) и режима работы (для легких режимов он меньше, для тяжелых — больше), его значения колеблются в пределах 1,1 – 1,5 (таблица. 1.59 в [1] стр. 166), а в особых случаях (например, при подъеме электромагнитом стального проката со сплошного металлического основания) – до 1,8; коэффициенты толчков k_т и динамические коэффициенты ψ вводятся в расчет без дополнительных коэффициентов перегрузки.

Нагрузки, действующие на главную балку моста крана, определяются на основе исходных величин таблицы 1.

Нагрузка от собственного веса рабочей площадки является равномерно-распределенной по всей длине балки, приложенной к подтележечному рельсу. Интенсивность распределенной нагрузки от собственного веса рабочей площадки определяется по формуле:

, (5)

где n₁ - коэффициент перегрузки для собственного веса металлоконструкции и элементов крана, принимаем его в соответствии с указанным выше n₁ =1,1;

- масса рабочей площадки;

- ускорение свободного падения, 9,81 м/с² ;

L - пролет крана.

Вес механизма передвижения крана, вес кабины, давление колес грузовой тележки от ее собственного веса, давление поднимаемого груза на колеса тележки определяются в таблице 6 по аналогичным формулам с помощью коэффициентов перегрузки из таблицы 5 и номинальных значений указанных нагрузок из таблицы 1.

Подвижная нагрузка от ходового колеса тележки N₁ = N₂ (рисунок 3) для комбинации нагрузок IIa определяется по формуле:

, (6)

где ψ_II – динамический коэффициент, который определяется в таблице 5 на основе данных, характеризующих жесткость конструкции главной балки моста крана;

Р - грузоподъемная сила крана, Н.

Подвижная нагрузка от ходового колеса тележки N₁ = N₂ (рисунок 3) для комбинации нагрузок IIb определяется по формуле:

(7)

Горизонтальная инерционная нагрузка при числе приводных колес, составляющих половину от общего числа ходовых колес, принимается равной 0,1 от вертикальных сил веса движущихся масс.