Изчисляване на тръбни мачти, работещи при централно свиване
При изчисляване на симетрично натоварени мачти, работещи в централна компресия, се определя напречното сечение на мачтата и се проверява нейната стабилност. Тази част от изчислението за тръбна мачта се извършва в следния ред:
1. Определете необходимата площ на напречното сечение на мачтата:
къдетоSm е общата сила на натиск в мачтата; φo е коефициентът на изкълчване;m– коефициент на условия на работа (за монтажни мачти се приема равен на 0,9);R –проектно съпротивление.
2. Намерете очакваната дължина на мачтата:
където μ е ефективният коефициент на намаляване на дължината (вижте допълнение 8). За монтажна мачта μ = 1.
3. Избира се сечението на стоманената тръба (виж Приложение 7) при условиеFtFtr и се определя радиусът на въртенеrt.
4. Изчислете гъвкавостта на мачтата:
освен това трябва да бъде изпълнено условието λ ≤ [λ], където [λ] е крайната гъвкавост (вижте Приложение 9). За тръбна мачта [λ]=180.
5. Приложение. 10 определя коефициента на изкълчване φ, съответстващ на изчислената гъвкавост λ.
6. Полученият участък от тръбата за мачтата се проверява за стабилност:
Sm/(Fmφ)mR.
При спазване на това неравенство здравината и стабилността на мачтата ще бъдат осигурени, при условие че изчислената гъвкавост λ е по-малка от граничната [λ]. В противен случай е необходимо да изберете различен участък от стоманената тръба, който гарантира изпълнението на тези условия.
Пример 8. Изчислете сечението на вертикална тръбна мачта за повдигане на мостов кран с маса Go=24t, ако височината на мачтата е Н=10m, общата сила на натиск, действаща върху мачтата е Sm=440 kN.
1. Определете необходимата площ на напречното сечение на мачтата(предварителна настройкаφo = 0,4):
2.Очакваната дължина на мачтата се намира по формулата
3. Приложение 7 избираме тръба с диаметър219x10 mmс площ на напречното сечение Ftr=65, 6 cm 2и радиус на въртене rt=7,4 cm.
4. Гъвкавостта на мачтата се изчислява по формулата
λ2=H3m2/r3t2=31000/7.4=135.1; =180; λ ≤ [λ].
5. Приложение 10 определя коефициента на изкълчване:
6. Получената секция на мачтата се проверява за стабилност:
Sm / (Ft φo)mR,
ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПОРТАЛИТЕ И ЧЕВЕРИТЕ
Две мачти, свързани в горната част с напречна греда, към която са прикрепени товарни макари, се наричат портал (фиг. 17). Порталните стелажи (мачти) като правило имат шарнирни опори. Стелажите и напречната греда могат да бъдат както тръбни, така и решетъчни. Порталите се монтират във вертикално или наклонено положение, закрепени с регулируеми по дължина кожухи, които се закрепват към анкерите. Порталите се използват широко в монтажната практика, особено при инсталиране на тежко оборудване със значителни напречни размери.
Фиг. 17. Изчислителна схема на монтажния портал
Chevre е A-образна рамка, състояща се от две сгъваеми тръбни или решетъчни стелажи, оборудвани с шарнирни опори и свързани отгоре с къса напречна греда (фиг. 18). Към напречната греда са закрепени два верижни телфера, единият за повдигане на товара, другият за обръщане на шеврата, ако шеврата се използва като „падаща“. Напречната греда на шеврата може да бъде здраво закрепена към стойките или да бъде подвижна.
Ориз. 18. Изчислителна схема на монтажния шев
Изчислението на портала е както следва:
1. Определете минималната височина на порталаHподобно на монтажната мачта (вижте точка 10.1).
2. Изчислете силата, действаща върху всеки верижен телфер:
къдетоGо е теглото на повдиганото оборудване;n– брой товарни верижни телфери.
3. Намерете силата, действаща върху напречната греда в точката на окачване на верижния подемник,
къдетоGr.p - тегло на товарния верижен подемник;Sp - сила в ходовия клон на верижния телфер.
4. Определете максималния момент на огъване в напречната греда. За тази схема на потапяне моментът на огъване, без да се отчита собственото тегло на напречната греда
5. Изчислете необходимия момент на съпротивление на напречното сечение на болта:
къдетоmе коефициентът на условията на труд (виж Приложение 4), за порталиm= 0,9;R– проектно съпротивление на огъване (виж приложение 3).
6. При производството на напречна греда от I-лъч, канал или тръба се избира подходящо сечение (вижте приложение 5–7), така че условиетоWxWtr. Ако е необходимо, изчислете максималното отклонение на напречната греда и го сравнете с допустимото.
7. Намерете опорните реакцииNa иNb от действието на напречната греда върху стълба на портала. Със симетрична схема на натоварване, без да се взема предвид масата на самата напречна греда
8. Определете общата сила на натиск, действаща по оста на всеки портален стълб:
къдетоGс е теглото на стълба на портала;Рn.v - сила на натиск от неработещи щифтове (определя се както при монтажни мачти).
9. По-нататъшното изчисляване на порталната стойка се извършва подобно на изчисляването на тръбни или решетъчни мачти (вижте точка 10.3).
Изчисляването на chevre, показано на фиг. 18, се извършва в следната последователност:
1. Определете минималната височина на шевратаHподобно на монтажната мачта (вижте точка 10.1).
2. Изчислете силата в товарния верижен подемникRg.p. За вертикален шев, тази сила се изчислява като при повдигане на оборудването чрез завъртане около пантата (вижте точка 13.2).
3. Определетеобща сила на натиск, действаща по протежение на шевра:
къдетоPr.v е силата в задния работен кабел, изчислена по същия начин, както за вертикална мачта (вижте точка 10.3);Gr.p иGr.p - масите на товарните и работещите верижни телфери;Gw - масата на чевъра (определена в началото приблизително);
Sgp - сила в ходовия клон на товарния верижен телфер (определя се при изчисляване на верижния телфер съгласно т. 7).
4. Намерете силата на натиск в багажника на chevre:
5. Изчислете сечението на стълбовете и проверете тяхната стабилност като за тръбна или решетъчна мачта (вижте точка 10.3).
6. Намерете общата сила, действаща върху напречната гредаPp. Ако верижните телфери са фиксирани в средата на напречната греда (l1=l2), тогава можем да приемем, чеPp=Sm.
7. Определете момента на огъване в напречната греда на шеврата, като пренебрегнете масата на самата напречна греда:
къдетоlp е дължината на болта (l1=l2= ).
8. Изчислете необходимия момент на съпротивление на напречното сечение на болта (cm 3):
къдетоmе коефициентът на работното състояние (виж Приложение 4), за шевреm=0,9;R– проектно съпротивление на огъване (виж приложение 3).
9. Приложение. 5–7 изберете необходимото сечение на стандартен профил (тръба, шевра или I-греда), така че условиетоWx Wtr.