Проектирование крана (стр. 2 из 3)

Момент, изгибающий колонну при номинальном грузе:

Момент, изгибающий колонну при отсутствии груза:

Если имеем равенство абсолютных значений:

то противовес выбран правильно. Далее считаем, что

Напряжение изгиба внизу колонны можно определить из условия прочности колонны

откуда момент сопротивления колонны

где

- коэффициент запаса прочности [2, с.114] ;

- коэффициент безопасности [2, с.115].

Выполним наконечники колонны из стали 35 ГОСТ 8731 (термообработка - нормализация), для которой

Выберем трубу колонны стальную бесшовную горячедеформированную, ГОСТ 8732 (прилож.3), наружный диаметр

толщина стенки

Внутренний диаметр трубы колонны

Момент сопротивления трубы колонны изгибу

Условие прочности трубы колонны по п.1.4 выполняется с некоторой избыточностью:

Поэтому предел текучести трубы колонны можно задать меньшим или равным пределу текучести наконечника. Выберем для трубы колонны сталь 35, для которой

. Обозначение заготовки трубы колонны в спецификации:

Сталь Б10 менее прочна, чем сталь В35, но прочность шкворня окажется, по-видимому, достаточной, так как гильза имеет значительно больший диаметр, чем колонна.

3. Расчет прогиба

Вертикальный прогиб под воздействием груза для данной расчетной схемы определяется по формуле:

где

- угол между оттяжками стрелы

Значения моментов инерции сечений по таблице

Допустимый прогиб

Расчетный прогиб не превышает допустимого, значит конструкция прочна и устойчива.

4. Расчет подшипников опорно-поворотного устройства

1) Реакция упорного подшипника

Вертикальное усилие

, действующее на верхнюю опору:

, где

Q= 12,5кН - вес груза;

G= 22,5кН - вес поворотной части крана;

Gпр=65кН - вес противовеса

Выберем упорный подшипник по статической грузоподъемности

из условия

Этому условию удовлетворяет подшипник шариковый упорный 8212 (прилож.1).

Его внутренний диаметр

высота

наружный диаметр

статическая грузоподъемность

Для равномерного нагружения шариков установлена выпуклая и вогнутая сферические шайбы радиусом R из центра верхнего радиального подшипника.

2) Расстояние между радиальными подшипниками (рис.1, а)

Примем, исходя из соотношения

Примем

Реакции радиальных подшипников

Выберем верхний радиальный подшипник по статической грузоподъемности

из условия

Этому условию удовлетворяет подшипник 1220. Его внутренний диаметр

статическая грузоподъемность

наружный -

ширина

Нижнюю опорную часть выполним в виде круга катания, имеющих с внутренней стороны замкнутую дорожку катания для опорных роликов, а в центре полую ступицу для размещения вала ОПУ. На круге катания закреплен зубчатый венец, вокруг которого обкатывается шестерня механизма поворота, установленного на опорной части.