Файл: 4_Методика и примеры расчёта монтажной и ремонтной оснастки Котиков Г.С.pdf

2. Определяем величину момента (кН см) от усилия в стропе, действующего на штуцер

M = Nl ,

где l – расстояние от линии действия усилия N до стенки аппарата, см.

3. При известном сечении штуцера проверяют его прочность на изгиб (для упрощения расчёта наличие рёбер жёсткости в штуцере не учитывается)

M W ≤ mR ,

где W – момент сопротивления сечения штуцера, см3 (определяется по прил. 7 для стальных труб).

Если необходимо определить сечение штуцера, удовлетворяющее условиям прочности, то подсчитывают минимальный момент сопротивления его поперечного сечения, см3

W = М(m 0,1R)

и, пользуясь прил. 7 для стальных труб, находят сечение штуцера с моментом сопротивления, ближайшим к расчётному. 4. Проверяем прочность сварного кольцевого шва, крепящего монтажный штуцер к аппарату

M(βhшπr2 )≤mRусв ,

где β – коэффициент, учитывающий глубину провара (для ручной сварки β = 0,7); r – радиус штуцера, см; hш – толщина шва, см; по ГОСТ 14114–85 величина hш зависит от усилия на штуцер:

В том случае, если строп идёт под углом к вертикали (рис. 10, б), то прочность сварного шва проверяют по формуле

Nг (βhшlш )+ M(βhшπr2 )≤ mRусв ,

где Nг – горизонтальная составляющая усилия N, кН, в стропе: Nг = N sin α .

Пример 11. Рассчитать монтажные штуцера для подъёма аппарата колонного типа массой Gо =80 т с помощью

двух кранов способом скольжения с отрывом от земли без применения балансирной траверсы. Решение.

1. Находим усилие от стропа, действующее на каждый монтажный штуцер при полностью поднятом над землей аппаратом

N =10Gоkпkдkн 2 =10 80 1,1 1,1 1,2 2 =581 кН. 2. Определяем величину момента, действующего на штуцер, принимая l =12 см

M= Nl =581 12 =6972 кН см.

3.Подсчитываем минимальный момент сопротивления поперечного сечения стального патрубка для штуцера

Wmin = М(m 0,1R)= 6972(0,85 0,1 210)= 391 см3.

4.По таблицам ГОСТ (прил. 7) определяем с запасом сечение патрубка для монтажного штуцера размером 273/12

ммс моментом сопротивления

W т =615 см3 > Wmin =391 см3.

5. Проверяем на прочность сварной кольцевой шов крепления штуцера к корпусу аппарата:

M(βhшπr2 )≤mRусв ,

6972(0,7 1,4 3,14 13,72 )= 12,1 кН/см2 = = 121 МПа < 0,85 150 = 127,5 МПа.

РАСЧЁТ И ПОДБОР ОТВОДНЫХ БЛОКОВ

Отводные однорольные блоки (рис. 11) предназначены для изменения направления канатов, рассчитываются и выбираются в следующем порядке.

1. Определяют усилия, действующие на отводной блок, кН

P =Sk0 ,

где S – усилие, действующее на канат, проходящий через ролик блока, кН; k0 – коэффициент, зависящий от угла α

между ветвями каната:

S

P

S

2.По найденному усилию Р подбираем блок, пользуясь прил. 8.

3.Рассчитываем канат для закрепления отводного блока. Для этого по нагрузке Р определяем разрывное усилие и подбираем канат по прил. 4.

Пример 12. Рассчитать и подобрать отводной блок для грузового каната с натяжением S =55 кН и углом охвата

ролика блока α = 60° (рис. 11). Решение.

1. Определяем усилие, действующее на отводной блок

P = Sk0 =55 1,7 =93,5 кН.

2.По найденному усилию Р, пользуясь прил. 8, подбираем 10-тонный блок с диаметром ролика 300 мм.

3.Взяв канат для крепления блока вдвойне и определив по прил. 3 коэффициент запаса прочности kз =6 , как для

стропа, находим разрывное усилие в каждой из двух ветвей каната

Rк = Pkз 2 =93,5 6 2 = 280,5 кН.

4. По расчётному разрывному усилию, пользуясь таблицей ГОСТ (прил. 4), подбираем для крепления отводного блока стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6 × 36(1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о.с. (ГОСТ 7668–80) с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа …………………… 1960

разрывное усилие, кН ………………………………………… 280,5 диаметр каната, мм ……………………………………………. 22 масса 1000 м каната, кг ……………………………………….. 1830

РАСЧЁТ И ПОДБОР ПОЛИСПАСТОВ

Полиспаст является простейшим грузоподъёмным устройством, состоящим из двух блоков, оснащённых стальным канатом, начальный конец которого закрепляется к одному из блоков, другой конец каната, проходя последовательно через ролики блоков в виде сбегающей ветви, идёт на барабан лебёдки.

Принцип расчёта полиспаста сводится к подсчёту усилий на блоки полиспаста (по ним находят технические характеристики блоков); расчёту каната для оснастки полиспаста с определением технических данных и длины каната; подбору тягового механизма.

При расчёте необходимо принимать во внимание назначение полиспаста (подъём грузов или натяжение канатов) и направление сбегающей ветви (с подвижного или неподвижного блоков).

Расчёт полиспаста ведётся в следующем порядке.

1. Определяем усилие, действующее на крюке подвижного блока полиспаста, кН:

– при подъёме груза (рис. 12)

Pп =10Gо +10Gз ,

где Gо – масса поднимаемого груза, т; Gз – масса захватного устройства (траверсы), т;

– при работе полиспаста в горизонтальном или наклонном положении (рис. 13)

Pп = Pр ,

где Pр – расчётное усилие, действующее на полиспаст при натяжении грузовых и тяговых канатов, оттяжек и вант, кН.

2. Находим усилие, действующее на неподвижный блок полиспаста, кН:

– при направлении сбегающей ветви с неподвижного блока (рис 12, а; 13, а)

Pн = (1,07...1,2)Pп ,

где величина коэффициента, учитывающего дополнительную нагрузку от усилия в сбегающей ветви полиспаста и масс подвижного блока и рабочих нитей полиспаста, назначается, исходя из следующих данных:

Грузоподъёмность полиспаста, т До 30 От 30 до 50 От 50 до 200 Более 200