Расчет полиспаста. Полиспаст и якорь. Задача

• Название: Задача
• Анкор: Расчет полиспаста
• Дата: 15.03.2023
• Размер: 30.18 Kb.
• Имя файла: Полиспаст и якорь.docx
• Тип: Задача; #991617

Задача № 1. Рассчитать монтажную траверсу, стропы и полиспаст

для подъема вертикального аппарата массой

^G_о ^{, диаметром} D^{, высо-}

той Hна фундамент с высотной отметкой

h_ф .

Таблица к задаче № 1

Номер вари- анта	Наружный диаметр аппарата, м	Высота аппарата, м	Вес аппарата, т	Высота фунда- мента, м	Тип траверсы
5	2,4	2,4	23,6	10	однобалочная (изгиб)

1. 
   Подсчитаем нагрузку, действующую на траверсу:
   

2. 
   Определим изгибающий момент в траверсе:
   

3. 
   Вычислим требуемый момент сопротивления поперечного сечения траверсы:
   

4. 
   Выбираем конструкцию балки траверсы сквозного сечения, состоящую из двух двутавров, соединенных стальными пластинами на сварке.
   
5. 
   Подобрав по таблице ГОСТа 8239 – 72 (прил. XV) два двутавра № 40 с , определяем момент сопротивления сечения траверсы в целом:
   

6. 
   Подсчитываем усилие, действующее на подвижный блок полиспаста:
   

7. 
   Находим усилие, действующее на неподвижный блок полиспаста:
   

8. 
   Выбираем оба блока по наибольшему усилию со следующими характеристиками: грузоподъемность – 32 т; количество роликов – 4; диаметр роликов – 300 мм; масса – 205 кг. Таким образом, в полиспасте, состоящем из двух блоков, общее количество роликов шт., масса кг.
   
9. 
   Выбирая блоки с роликами на подшипниках качения, и принимая один отводной блок, установленный на сбегающей ветви, находим КПД полиспаста для общего количества роликов 9 штук (8 полиспастных и 1 - отводной) и рассчитываем усилие в сбегающей ветви:
   

10. 
    Находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста:
    

где: коэффициент запаса прочности, .

По таблице ГОСТа (прил. IV) подбираем канат для оснастки полиспаста канат типа ЛК – РО конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. (ГОСТ 7668 – 80) с характеристиками:

- временное сопротивление разрыву, МПа 1666;

- разрывное усилие, кН 171,5;

- диаметр каната, мм 18,00;

- масса 1000 м каната, кг 1245;

11. 
    Подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста, задаваясь длиной сбегающей ветви м и считая длину полиспаста в растянутом виде равной высоте подъема аппарата h = 12 м:
    

12. 
    Находим суммарную массу полиспаста:
    

13. 
    Определяем усилие на канат, закрепляющий неподвижный блок полиспаста:
    

14. 
    Приняв канат для крепления верхнего блока полиспаста из 6 ветвей, и определив по прил. III коэффициент запаса прочности , подсчитываем разрывное усилие в каждой ветви крепящегося каната:
    

15. 
    По таблице ГОСТа (прил. IV) подбираем канат типа ЛК – РО конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. (ГОСТ 7668 – 80), закрепляющий верхний неподвижный блок полиспаста, с характеристиками:
    

- временное сопротивление разрыву, МПа 1666;

- разрывное усилие, кН 171,5;

- диаметр каната, мм 18,00;

- масса 1000 м каната, кг 1245;

16. 
    По усилию в сбегающей ветви полиспаста по прил. V подбираем электролебедку типа ЛМ – 5М с тяговым усилием 50 кН и канатоемкостью 250 м.
    

Задача № 2. По условию задачи № 1 рассчитать наклонную монтажную мачту, установленную под углом , и якорь для подъема аппарата. Угол наклона вант к горизонту .
Таблица к задаче № 2

Номер варианта	Угол наклона мачты, град	Угол наклона ванты, град	Тип якоря
5	4	30	заглубленный

1. 
   Находим минимальную высоту мачты и определив по прил. I для 32-тонного полиспаста его длину в стянутом состоянии :
   

Принимаем высоту мачты H = 30 м.

2. 
   Находим расчетную длину мачты:
   

3. 
   По прил. X подбираем сечение стальной трубы в зависимости от ее высоты и массы поднимаемого груза 500/10 и по прил. VII определяем площадь сечения , момент сопротивления сечения , радиус инерции , момент инерции , масса 1 м :
   
4. 
   Находим вес мачты:
   

5. 
   Рассчитаем сжимающее усилие от нерабочих вант, определив по таблицам ГОСТа (прил. XI) :
   

6. 
   Сжимающее усилие от рабочей задней ванты:
   

7. 
   Подсчитываем сжимающее усилие, действующее на мачту:
   

8. 
   Определяем требуемую площадь поперечного сечения мачты:
   

9. 
   Определяем гибкость мачты:
   

10. 
    По прил. IX находим коэффициент продольного изгиба .
    
11. 
    Полученное сечение мачты проверяем на устойчивость:
    

Соблюдение данного неравенства свидетельствует об устойчивости расчетного сечения мачты.

12. 
    Определяем величину вылета мачты:
    

13. 
    Находим изгибающий момент:
    

- в месте крепления полиспаста



- в среднем сечении мачты на высоте 2/3 от ее основания:

14. 
    Задаемся следующими размерами элементов якоря: ширина верхнего основания котлована ; ширина нижнего основания котлована ; глубина заложения анкера ; длина анкера .
    
15. 
    Определяем массу грунта в котловане:
    

16. 
    Подсчитываем силу трения анкера (бревна) о стенку котлована:
    

17. 
    Находим вертикальную составляющую усилия в тормозной оттяжке:
    

18. 
    Проверяем устойчивость якоря от вырывания анкера из котлована усилием :
    

19. 
    Выбрав предварительно количество бревен для анкера n = 2 шт. диаметром 20 см, рассчитываем удельное давление их на стенку котлована от действия горизонтальной составляющей :
    

где:

20. 
    Определяем изгибающий момент в бревнах:
    

21. 
    Находим требуемый момент сопротивления сечения бревен:
    

22. 
    Находи диаметр бревен: