Проектирование и расчет полноповоротного крана (стр. 2 из 3)

Требуемая статическая грузоподъемность

Высота траверсы для крюка

Материал траверсы – сталь 45

- расстояние между щеками подвески

Ширину траверсы принимаем

- диаметр отверстия под шейку крюка

Принимаем

2. Металлоконструкция крана

2.1 Основные размеры

Принимаем, что металлоконструкция крана изготовлена из труб.

Высота колонны:

Следовательно, расстояние между подшипниками принимаем:

Расстояние между стрелой и подкосом l:

Принимаем l=4800 (мм)

Длина подкоса:

Диаметр колонны:

Диаметр стрелы:

Диаметр подкоса:

Принимаем в соответствии с ГОСТом 8732-78

Диаметр колонны:

Диаметр стрелы:

Диаметр подкоса:

Толщина стенок труб

у стрелы и колонны , а у подкоса

Площадь поперечного сечения трубы колонны и стрелы:

Площадь поперечного сечения трубы подкоса:

Момент инерции сечения трубы колонны и стрелы:

2.2 Проверка статического прогиба

Общий прогиб вызывается деформацией колонны и деформацией стрелы (стрела+подкос).

Эпюра изгибающих моментов

Прогиб за счет деформации колонны (изгиб и сжатие) определяется методом Верещагина.

Нагрузки в точках В и С и реакции в опорах 1 и 2 от силы Q:

Изгибающие моменты в точках В и С от силы Q:

Нагрузки в точках В и С и реакции в опорах 1 и 2 от единичной силы:

Моменты в точках В и С от единичной силы:

Осевая сила, сжимающая колонну от силы Q:

от единичной силы

Тогда получим прогиб за счет деформации колонны:

Прогиб за счет деформации стрелы:

Усилие в стреле и подкосе от единичной силы:

Тогда прогиб

Общий прогиб (статический):

Допускаемый прогиб:

2.3 Вес металлоконструкции

При подсчете веса стрелы, подкоса и колонны учитывают вес сварки, косынок, вводя коэффициент 1.1

Вес стрелы:

Вес подкоса:

Вес колонны:

Вес механизма подъема:

Вес крюковой подвески:

Координата центра тяжести стрелы и подкоса относительно оси поворота:

Координата центра тяжести механизма подъема:

2.4 Расчет на прочность

Допускаемое нормальное напряжение:

Нормальные напряжения в подкосе:

Напряжения в колонне от изгиба и сжатия с учетом гибкости:

Радиус инерции сечения колонны:

Гибкость колонны:

Тогда

Напряжение в стреле:

Радиус инерции стрелы:

Гибкость стержня (стрелы):

Тогда

Плечо силы натяжения каната (из чертежа механизма подъема):

Напряжения в стреле складываются из:

а) напряжения сжатия от веса поднимаемого груза (

):

б) напряжения сжатия от натяжения каната (наклоном каната в стреле пренебрегаем, так как он мал):

в) напряжения изгиба от натяжения каната:

Суммарное напряжение в стреле:

Во всех несущих элементах металлоконструкции крана (стреле, колонне и подкосе) напряжения не превышают допускаемых.

2.5 Опорные узлы

Подшипники качения рассчитывают по статической грузоподъемности: упорные – по вертикальной нагрузке

, радиальные – по горизонтальной нагрузке с учетом коэффициента запаса.

Требуемая статическая грузоподъемность для упорного подшипника:

Для радиального:

Для вертикальных нагрузок выбираем упорный подшипник 8206 ГОСТ 7872-89 с

. Размеры подшипника . Для горизонтальных нагрузок выбираем самоустанавливающийся подшипник с цилиндрическими роликами 1211 ГОСТ 28428-90 с , размеры подшипника