Расчет грузозахватного устройства. Калужский филиал
 Скачать 0.82 Mb.
|
ДОМАШНЯЯ РАБОТА № 1 «Расчет нестандартного грузового крюка грузоподъемного крана»
Вариант № 9
(подпись) (Ф.И.О.)
 Калуга, 2020 г.СодержаниеЦель и задачи работы 3 1.РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРЮКА 4 2.РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 6 3.ПРОВЕРКА НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЯ 1–2 7 4. ПРОВЕРКА НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЯ 3–4 9 5. РАСЧЕТ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЮКА 10 6. ЭСКИЗ КРЮКА 11 Список использованной литературы 12 Цель и задачи работыЦель работы: сформировать практические навыки анализа конструкции и оптимизации параметров элементов грузозахватных устройств. Задачи: – определить размеры поперечных сечений изогнутой части крюка. – провести проверочный расчет крюка на прочность с учетом кривизны. Дано: Г/п: 0,75 т; Режимы работы : ГОСТ 25835-83 (4М); ГОСТ 25546-82 (4К-5К).  Рисунок 1. Основные геометрические параметры крюка  где  грузоподъемность крана.   Для трапецеидального сечения (без учета скруглений) площадь сечения определяется:  Момент инерции:  Расстояние от периферийных волокон до центра тяжести сечения:   Статическое напряжение в изогнутой части крюка с учетом его кривизны для волокна, находящегося на расстоянии x от нейтральной оси:  где  нормальная сила, приложенная к центру тяжести сечения, которая считается положительной, если вызывает напряжение растяжения, и отрицательной при напряжении сжатия; S – площадь опасного сечения; r – радиус кривизны нейтральной оси у опасного сечения (расстояние от центра зева до центра тяжести сечения); k – коэффициент, зависящий от формы сечения и кривизны бруса; x – расстояние волокна от нейтральной оси. Имеет отрицательное значение, если волокно находится между центром кривизны и нейтральной осью, и положительное – для волокон, находящихся дальше нейтральной оси; M – изгибающий момент в рассматриваемом сечении, который считается положительным, если стремится увеличить кривизну стержня (радиус кривизны уменьшается), и отрицательным – при стремлении уменьшить кривизну стержня. При трапецеидальном сечении коэффициент кривизны рассчитывается по формуле:    Наиболее опасными сечениями крюка, подлежащими расчету, являются сечения 1–2, 3–4, а также его хвостовая часть. РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙВ качестве материала для изготовления грузовых крюков применяется углеродистая конструкционная сталь 20 (ГОСТ 1050-88) со следующими параметрами:  Расчет допускаемого напряжения для сечений 1–2 и 3–4:  где [n] – коэффициент запаса;  масштабный коэффициент, определяется по среднему размеру сечения  (табл. 1).Коэффициент запаса: [n] =1,2 при режимах работы 1М-4М; [n] =1,5 при режимах работы 5М-6М. Таблица 1 – Значение масштабного коэффициента  *для значений  отсутствующих в табл.1, величину  рассчитывают методом интерполяции и экстраполяции.Допускаемые напряжения для расчета хвостовой части крюка ориентировочно могут быть приняты:  Меньшие значения допускаемых напряжений принимают для тяжелых режимов работы грузоподъемного механизма, большие – для легких режимов. ПРОВЕРКА НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЯ 1–2В горизонтальном сечении 1–2 при нагружении крюка грузом весом P возникают напряжения растяжения  и изгиба  Момент, действующий на это сечение, стремится уменьшить кривизну крюка, поэтому его нужно считать отрицательным (рис. 2): где D – диаметр зева крюка.  Рисунок 2 Сечение 1–2 грузового крюка Подставляя значения  для растянутого крайнего внутреннего волокна (точка 1),  для сжатого крайнего наружного волокна (точка 2), после преобразования получим– наибольшее напряжение растяжения внутренних волокон:  – наибольшее напряжение сжатия внешних волокон:   4. ПРОВЕРКА НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЯ 3–4В вертикальном сечении крюка 3-4 (рис. 3) при подвеске груза на одной петле (центральное приложение нагрузки) возникают напряжения среза  Опаснее для этого сечения подвеска груза на двух наклонных стропах под углом  к вертикали, когда вес груза P передается на крюк в виде двух сил P1: Разложим силу P1 на горизонтальную P2 и вертикальную P3 составляющие:   Сила P2 действует аналогично действию силы P в сечении 1–2 и может быть приведена к приложенной к центру тяжести С рассматриваемого сечения силе P2 и изгибающему моменту  где   Рисунок 3 Сечение 3–4 грузового крюка Наибольшие напряжения растяжения в крайних точках сечения 3–4 будут равны:   Сила P3 вызывает напряжение среза:  Таким образом, приведенное напряжение в сечении 3–4 при подвеске на двух стропах рассчитывается по формулам:   5. РАСЧЕТ ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЮКАХвостовая часть крюка испытывает напряжения растяжения, в соответствии с этим внутренний диаметр резьбы может быть найден:  Выбираем резьбу М14:  Наименьшая допускаемая высота гайки H определяется из условия прочности резьбы на срез:  где  отношение высоты опасного сечения витка резьбы к шагу t ; коэффициент неравномерности распределения нагрузки между витками резьбы, зависящий от отношения наружного диаметра резьбы d к ее шагу t (для крюков следует применять резьбы с отношением  ). метрическая резьба;  при  Примем Н = 13 мм. Высота нарезанной части стержня хвостовика l рассчитывается из условия непревышений смятия допускаемых  в витках резьбы:  Принимаем l = 10 мм. Стопорение шплинтом. 6. ЭСКИЗ КРЮКА Рисунок 4 Эскиз рассчитанного крюка Вывод: определены размеры поперечных сечений изогнутой части крюка и проведен проверочный расчет крюка на прочность с учетом кривизны. Список использованной литературы1. Кузнецов, Е.С. Специальные грузоподъемные машины. в 9-ти кн. - Кн. 2. Грузоподъемные манипуляторы. Специальные полиспастные подвесы и траверсы. Специальные лебедки. [Электронный ресурс]: учебное пособие: / Е.С. Кузнецов, К.Д. Никитин, А.Н. Орлов; под ред. К.Д. Никитина. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2011. – 282 с. -URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=229261 2. Головин, А.И. Расчет такелажной оснастки [Текст]: учеб.пособие / А.И. Головин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.– 48с. 3. Порядок выбора монтажных кранов и приспособлений, исполь-зуемых при возведении зданий и сооружений [Электронный ресурс]: у ичебное пособие / А.А.Шадрина, Н.И.Доркин, Н.И.Скворцова, А.М.Спрыжков. – Самара: СГАСУ, 2012. – 216 с. (http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=143521&sr=1) 4. Александров, М.П. Грузоподъемные машины [Текст]: учебник для вузов / М.П.Александров. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана – Высшая школа, 2000 – 552с. 5. Степыгин, В.И. Проектирование подъемно-транспортных уста-новок [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.И. Степыгин, Е.Д. Чертов, С.А. Елфимов. — М. : Машиностроение, 2005. — 288 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/761 6. Степанов, А.Л. Перегрузочное оборудование портов и транс-портных терминалов [Электронный ресурс]: учебник / А.Л. Степанов. - СПб. : Политехника, 2013. - 429 с. : схем., табл. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=447623 | |||||||||||||||||||||||||
