Fл.max = 40610,7 + 5425 = 46035,7 Н
С учетом предварительной затяжки болта давление между опорной поверхностью лапы и фундаментом проверяют по условию /4/:
р = (Fл.max + * d12 * [р] / 4) / Аоп [р], (3.8.4.10.)
где Аоп - опорная площадь лапы, мм2;
[р] - допускаемое напряжение смятия фундамента; для бетонного фундамента [р] = 2,0...2,5 МПа.
Принимаем сварную лапу в виде квадрата; сечение лапы из двух швеллеров №24 и устанавливаем их с зазором 40 мм. Получаем опорную площадь лапы в виде квадрата со стороной а = 2 * 90 + 40 = 220 мм.
Тогда давление между опорной поверхностью лапы и фундаментом будет равным:
р = (46035,7 + 3,14 * 392 * 60 / 4) / 2202 = 2,4 МПа [р] = 2,0...2,5 Мпа.
Условие выполняется.
Проверяем лапу на изгиб в сечении примыкания ее к ступице фундаментной плиты по условию /4/:
из = Миз.max / Wл = (Fл.max * bл) / Wл [из], (3.8.4.11.)
где bл - плечо действия силы Fл.max относительно расчетного сечения, мм; принимают bл = l1 - D0 = 830 - 207 = 327 мм;
Wл - момент сопротивления расчетного поперечного сечения лапы , мм3 (для швеллера №24 Wл = 289 см3);
[из] - допускаемое напряжение на изгиб, МПа; для стали марки Ст3 [из] =120 МПа.
из = (46035,7 * 623) / 289000 = 99 МПа [из] = 120 МПа
Условие на изгиб выполняется.
3.9. Проверка устойчивости крана на колонне.
Безопасность работы грузоподъемного крана должна обеспечиваться достаточной устойчивостью его против опрокидывания. Различают два вида проверки крана на устойчивость: грузовую и собственную. Грузовую устойчивость крана проверяют на возможный случай опрокидывания крана в сторону подвешенного груза, а собственную - на случай опрокидывания крана в сторону противовеса.
Коэффициент грузовой устойчивости определяется по формуле /4/:
Кгр = Мг.к. / Мгр , (3.9.1.)
где для этих условий моменты определяются по формулам /4/:
Мгр = 103 * g * Q * (L - b / 2) (3.9.2.)
Мг.к. = 103 * [Gпр * (lпр + b / 2) + Gкр * (lкр + b / 2) + (Gкол + Gф) * (b / 2) - Gстр * (lстр - b / 2) - Fин * (L - b / 2)] - Мв.р.с. , (3.9.3.)
где Мв.р.с. - момент от максимальной ветровой нагрузки рабочего состояния; принимаем Мв.р.с. = 3 * Мв.max = 3 * 3120,6 = 9361,8 Н*м.
Мгр = 103 * 9,8 * 8 * (2,5 - 2,5 / 2) = 98000 Н*м
Мг.к. = 103 * [72 * (1 + 2,5 / 2) + 54,2 * (0,75 + 2,5 / 2) + (6,5 + 183,75) * (2,5 / 2) - 2,5 * (1,5 - 2,5 / 2) - 2,7 * (2,5 - 2,5 / 2)] - 9361,8 = 494838,2 Н*м
Определяем коэффициент грузовой устойчивости по формуле 3.9.1.:
Кгр = 494838,2 / 98000 = 5
Коэффициент собственной устойчивости крана определяется по формуле /4/:
Ксоб = Мп.к. / Мв.н.с. , (3.9.4.)
где Мв.н.с. - момент от ветровой нагрузки нерабочего состояния, рв.н.с. = 650 Па.
Для этих условий моменты определяются по формулам /4/:
Мг.к. = 103 * [Gстр * (lстр + b / 2) + (Gкол + Gф) * (b / 2) + Gкр * (b / 2 - lкр) - Gпр * (lпр - b / 2)] , (3.9.5.)
Мв.н.с. 1,25 * Мв.р.с. 3,75 * Мв.max. (3.9.6.)
Мг.к. = 103 * [2,5 * (1,5 + 2,5 / 2) + (6,5 + 183,75) * (2,5 / 2) + 54,2 * (2,5 / 2 - 0,75) - 72 * (1 - 2,5 / 2)] = 289775 Н*м
Мв.н.с. = 3,75 * 3120,6 = 11702,25 Н*м
Определяем коэффициент собственной устойчивости крана по формуле 3.9.4.:
Ксоб = 289775 / 11702,25 = 24,8
По правилам Госгортехнадзора значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости должны быть не менее 1,15.
Правила Госгортехнадзора наши коэффициенты значительно превышают минимальную допустимую величину запаса.
Заключение.
В курсовом проекте произвели расчет поворотного крана на неподвижной колонне и получили следующие данные:
1) Механизм подъема груза:
двигатель МТКН 311-8, мощностью 9 кВт; редуктор двухступенчатый с передаточным числом 28; барабан механизма подъема вращения с частотой 10,6 мин-1; канат 15,0 -Г-I-С-Н-1568-ГОСТ 2688-80; кратность полиспаста - 2; полиспаст сдвоенный; тормоз ТКТ-200 с электромагнитом МО-200Б.
Двигатель и барабан расположены по разные стороны от редуктора, двигатель соединен с быстроходным валом редуктора упругой втулочно-пальцевой муфтой; тихоходный вал соединен с барабаном упругой втулочно-пальцевой муфтой.
2) Механизм поворота крана:
двигатель MTF 011-6, мощностью 2 кВт, соединен упругой втулочно-пальцевой муфтой с червячным редуктором Чог-125; выходной вал редуктора соединен с открытой зубчатой передачей, передаточное число которой - 10; передаточное число механизма поворота - 400; частота вращения крана 2 мин-1; кран установлен на подшипниках качения; на верхней опоре подшипник 8314, на нижней опоре расположена группа роликов, укрепленных на поворотной части крана.
Литература.
1. Подъемно-транспортные машины лесной промышленности. Расчет и проектирование механизма подъема груза. Методические указания по курсовому проектированию для студентов всех видов обучения и факультета повышения квалификации (специальности 0901, 0902, 0519). - Л.: 1986.
2. Подъемно-транспортные машины лесной промышленности. Расчет и проектирование механизма подъема груза. Приложения и методические указания по курсовому проектированию для студентов всех видов обучения и факультета повышения квалификации (специальности 0901, 0902, 0519). - Л.: 1986.
3. Курсовое проектирование по деталям машин и подъмно-транспортным машинам. Методические указания и задания к проектам и работам для студентов-заочников технических специальностей высших учебных заведений / П.Г.Гузенков, А.Г.Гришанов, В.П.Гузенков. - М.: Высшая школа, 1990.
4. Подъемно-транспортные машины лесной промышленности. Расчет и проектирование механизма поворота грузоподъемных кранов. Методические указания по курсовому проектированию для студентов всех видов обучения и факультета повышения квалификации (специальности 26.01, 26.02, 17.04). - С.-Пб.: 1993.
5. Работа подъемно-транспортных машин в период неустановившегося движения. Методические указания по выполнению курсовых проектов и работ по подъемно-транспортным машинам для студентов всех видов обучения (специальности 0901, 0902, 0519). - Л.: 1983.
6. В.Н.Кудрявцев. Курсовое проектирование деталей машин. - Л.: Машиностроение, 1984.
7. П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высшая школа, 1985.
8. П.Г.Гузенков. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1982.
9. Л.Я.Перель, А.А.Филатов. Справочник: подшипники качения. - М.: Машиностроение, 1992.
10. Е.К.Грошцев и др. Подъемно-транспортные машины. Учебное пособие по курсовому проектированию грузоподъемных машин (кранов) для специальностей 0901, 0902, 0519. - Л.: 1971.
11. Н.Г.Павлов. Примеры расчетов кранов. - Л.: Машиностроение, 1967.
12. Н.Ф.Гуденко и др. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. - М.: Машиностроение, 1971.
13. Б.А.Таубер. Подъемно-транспортные машины. - М.: Экология, 1991.
14. М.Н.Иванов. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1985.
15. М.П.Александров. Подъемно-транспортные машины. - М.: Высшая школа, 1985.
16. М.М.Гонберг. Справочник по кранам. В 2-х томах. - Л.: Машиностроение, 1988.
17. Детали машин. Атлас конструкций. - М.: Машиностроение, 1979.
18. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. - М.: Машиностроение, 1987.