pobieranie: 05_proj_zurawik
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
TEMAT PROJEKTU:
OBLICZENIA ŻURAWIKA PRZYŚCIENNEGO
Dane:
Q=18kN
l=1,5m
Kąt(=40o
xr=2
kr=112,5MPa
kc=90MPa
xw=4
xl=6
xs=3
pdop=15Mpa
愍㴱ⰳ洵൭ㅓ㌽ⰰ欲ൎ牫ㄽ㈱偍ൡ瑫〽㘬
欵൲瑫㜽ⰲ䴸慰攍㴱㐱浭攍㴲㘳浭
㵡ⰴ洲൭㉓㐽欷ൎ牫ㄽ
㈱偍ൡ瑫〽㘬欵൲瑫㴠㈷㠬偍ൡㅥㄽⰲ洹൭㉥㌽ⰷ洱൭
܍
OBLICZENIA ŻURAWIKA PRZYŚCIENNEGO
1. Analiza obciążeń.
1.1 Określenie siły obciążającej.
Dla krążka stałego siła obciążająca wynosi:
Qw = Q + P ponieważ: P = Q
więc: Qw = 2Q = 2*18kN=36kN
1.2. Określenie sił działających na pręty.
Wyznaczenie wartości sił.
Rysunek z wszystkimi siłami i reakcjami
2. Z zależności geometrycznych
R2=2*Q*:cos40o:=2*18:0,766=47kN
R1=2*Q*tg40o=2*18kN*tg40o=30,2kN
Pręt 1 jest rozciągany z siłą S1, natomiast pręt 2 jest ściskany
przez siłę S2
Wobec tego:
R1 = 30,2kN – rozciągany
R2=47kN – ściskany
2. Dobór prętów dla węzła A.
2.1. Dobór pręta 1
Przyjmuję stal spawalną St3S
kr=Re:xr=225MPa:2=112,5MPa
A1(R1:kr=30200N:112,5MPa=268,5mm2=2,68cm2
Z tabel kątowników wynika, że najbliższy to kątownik równoramienny
35x35x5 ale w konstrukcjach nie stosuje kątowników mniejszych od
50x50x5.
Przyjmuję kątownik 50x50x5
2.2. Dobór pręta 2
l2 = l1/sin( = 150cm/sin400 = 233cm
S2/A2<kc
kc=0,8*kr=90Mpa
A2>S2/kc=47000N:90Mpa=522mm2=5,22cm2
2.2.1 Obliczenie momentu bezwładności.
Pręt jest ściskany siłą R2, więc obliczamy go z warunku na
wyboczenie.
Po przyrównaniu i przekształceniu:
2.2.2. Dobór kątownika.
Należy dobrać najbardziej ekonomiczną konstrukcję:
Imin
- równoramienne:
90x90x10, A=17,1 cm2, masa = 13,5 kg/m, I(=52,8cm4
Nierównoramienne:
120x120x10 A=19,1cm2 , masa=15,0kg/m, I(=58,8cm4
Imin:2
- nierównoramienne:
65x50x6, A=2 x 6,58cm2, masa=5,16kg/m, Ix=27,2cm4
Równoramienne
60x60x8 A=2 x 9,03, masa=7,09kg/m Ix=29,1cm4
2.2.3. Sprawdzenie smukłości:
(=233:1,98=117,6>(gr=100
Ponieważ (> (gr pręt nie będzie ulegał wyboczeniu niesprężystemu.
Korzystamy ze wzoru Eulera.
W celu zwiększenia momentu bezwładności w płaszczyźnie X-Y należy
kątowniki odpowiednio rozsunąć o odległość a co zapewnia
odpowiednią stateczność konstrukcji:
Istnieje konieczność rozsunięcia kątowników dla uzyskania
odpowiedniego momentu bezwładności w płaszczyźnie X-Y na
odległość 0,38cm.
2.2.4. Dobór ilości przewiązek.
Promień bezwładności dla pojedynczego kątownika
imin=1,06cm
Długość swobodna wyboczeniowa:
Potrzebna ilość przęseł:
Potrzebna ilość przewiązek:
Na długości pręta należy dać dwie przewiązki.
z=1
Podsumowując dobór prętów:
pręt1: 50x50x5
pręt2: 65x50x6
3. Dobór liny i krążka linowego.
3.1. Dobór liny.
Średnicę nominalną liny dobiera się wg normy PN-69/M-80207 w
zależności od przenoszonego obciążenia Q oraz zastosowanego
współczynnika bezpieczeństwa xl.
Dla mojego obciążenia Q=18kN oraz współczynnika bezpieczeństwa xl=6
dobrana została lina o średnicy dl=12mm.
Wybrana z tablic została lina T 1x19 o średnicy d = 12mm.
3.2. Dobór krążka.
Średnicę krążka dobieramy w zależności od średnicy zastosowanej
liny wg normy PN-64/M-45370. Dla liny o średnicy d=12mm odpowiada
krążek o średnicy D1=180mm,D=225mm
4. Wstępne obliczenia długości piasty i krążka linowego.
4.1. Dobór materiału na sworzeń.
Dobieramy stal St7 dla której kg = 1,1 Re, = 385 MPa
pdop = 15 Mpa
4.2. Warunek wytrzymałościowy na zginanie sworznia.
4.3. Warunek na nacisk powierzchniowy.
4.4. Dobór średnicy sworznia.
Z warunku na zginanie oraz na naciski powierzchniowe dobieramy
średnicę sworznia. Porównując otrzymane średnice z obu warunków
dobieramy średnicę sworznia równą 40mm
W wcześniejszego założenia l1(1,5ds wyliczamy długość piasty
koła.
l1=60mm=6cm
4.5.
Obliczanie długości sworzni (częśćmiędzywspornikowa)
Przyjmujemy wymiary konstrukcyjne:
średnica sworznia - d = 4cm
długość piasty koła - l1 = 6cm
rozstaw podpór - lp = 7,2cm
4.6. Dobór płytki ustalającej.
Płytkę ustalającą dobiera się w/g średnicy sworznia. Dla sworznia
o średnicy 40mm należy dobrać płytkę o wymiarach:
a = 25mm b = 80mm c = 50mm g = 6mm d = 11mm
5. Obliczenie węzła w wersji spawanej.
5.1. Obliczenie spawu dla pręta 1.
Potrzebna długość spoin dla przeniesienia siły R1. Przyjęto
grubość spoin a = 0,7hS =3,5cm
Podstawowym materiałem w konstrukcjach spawanych jest stal
niskowęglowa zwykłej jakości (dla nas St 3S), dla której
dopuszczalne naprężenia wynoszą kr = 112MPa.
Obliczenia długość spoin dla przeniesienia siły S1
A1=a1*l1 ; A2=a1*l2
Przekształcając powyższe równanie oraz biorąc pod uwagę że:
otrzymujemy:
Z uwagi na to że na końcach spoin powstają kratery to
Rzeczywiste długości spoin będą wynosiły:
Przyjmuje długości spoin:
5.2. Obliczenie spawów dla prętów 2.
Obliczenia długość spoin dla przeniesienia siły S2
A1=a2*l1 ; A2=a2*l2
Przekształcając powyższe równanie oraz biorąc pod uwagę że:
otrzymujemy:
Z uwagi na to że na końcach spoin powstają kratery to
Rzeczywiste długości spoin będą wynosiły:
Przyjmuje długości spoin:
7. Dobór smarowniczki.
W celu zapewnienia odpowiedniej współpracy krążka ze sworzniem
dobieram smarowniczkę St M5x1, która umożliwia smarowanie
połączenia ruchowego. Dobór wykonano na podstawie
PN-76/M-86002.
Wykorzystane materiały:
Polskie Normy PN;
PN /H-93402
PN /M-06520 – układy cięgnowo- linowe
PN /M-45371 - dźwignice
PN /M-45370 – profile wieńców krążków
PN /M-80207 – liny stalowe
2) "Stal, wyciągi z polskich norm", Polski Komitet Normalizujący;
3) "Tablice do projektowania konstrukcji metalowych",
W. Bogucki, M. Żyburtowicz.
Wyniki:
Qw=36kN
R1=30,2kN
R2=47kN
A1=2,68cm2
A2=5,22cm2
l2=233cm
Imin=51,7cm
(=1
D1=180mm
D=225mm
PAGE
b
c
a
d
g
05_proj_zurawik
TEMAT PROJEKTU:
OBLICZENIA ŻURAWIKA PRZYŚCIENNEGO
Dane:
Q=18kN
l=1,5m
Kąt(=40o
xr=2
kr=112,5MPa
kc=90MPa
xw=4
xl=6
xs=3
pdop=15Mpa
愍㴱ⰳ洵൭ㅓ㌽ⰰ欲ൎ牫ㄽ㈱偍ൡ瑫〽㘬
欵൲瑫㜽ⰲ䴸慰攍㴱㐱浭攍㴲㘳浭
㵡ⰴ洲൭㉓㐽欷ൎ牫ㄽ
㈱偍ൡ瑫〽㘬欵൲瑫㴠㈷㠬偍ൡㅥㄽⰲ洹൭㉥㌽ⰷ洱൭
܍
OBLICZENIA ŻURAWIKA PRZYŚCIENNEGO
1. Analiza obciążeń.
1.1 Określenie siły obciążającej.
Dla krążka stałego siła obciążająca wynosi:
Qw = Q + P ponieważ: P = Q
więc: Qw = 2Q = 2*18kN=36kN
1.2. Określenie sił działających na pręty.
Wyznaczenie wartości sił.
Rysunek z wszystkimi siłami i reakcjami
2. Z zależności geometrycznych
R2=2*Q*:cos40o:=2*18:0,766=47kN
R1=2*Q*tg40o=2*18kN*tg40o=30,2kN
Pręt 1 jest rozciągany z siłą S1, natomiast pręt 2 jest ściskany
przez siłę S2
Wobec tego:
R1 = 30,2kN – rozciągany
R2=47kN – ściskany
2. Dobór prętów dla węzła A.
2.1. Dobór pręta 1
Przyjmuję stal spawalną St3S
kr=Re:xr=225MPa:2=112,5MPa
A1(R1:kr=30200N:112,5MPa=268,5mm2=2,68cm2
Z tabel kątowników wynika, że najbliższy to kątownik równoramienny
35x35x5 ale w konstrukcjach nie stosuje kątowników mniejszych od
50x50x5.
Przyjmuję kątownik 50x50x5
2.2. Dobór pręta 2
l2 = l1/sin( = 150cm/sin400 = 233cm
S2/A2<kc
kc=0,8*kr=90Mpa
A2>S2/kc=47000N:90Mpa=522mm2=5,22cm2
2.2.1 Obliczenie momentu bezwładności.
Pręt jest ściskany siłą R2, więc obliczamy go z warunku na
wyboczenie.
Po przyrównaniu i przekształceniu:
2.2.2. Dobór kątownika.
Należy dobrać najbardziej ekonomiczną konstrukcję:
Imin
- równoramienne:
90x90x10, A=17,1 cm2, masa = 13,5 kg/m, I(=52,8cm4
Nierównoramienne:
120x120x10 A=19,1cm2 , masa=15,0kg/m, I(=58,8cm4
Imin:2
- nierównoramienne:
65x50x6, A=2 x 6,58cm2, masa=5,16kg/m, Ix=27,2cm4
Równoramienne
60x60x8 A=2 x 9,03, masa=7,09kg/m Ix=29,1cm4
2.2.3. Sprawdzenie smukłości:
(=233:1,98=117,6>(gr=100
Ponieważ (> (gr pręt nie będzie ulegał wyboczeniu niesprężystemu.
Korzystamy ze wzoru Eulera.
W celu zwiększenia momentu bezwładności w płaszczyźnie X-Y należy
kątowniki odpowiednio rozsunąć o odległość a co zapewnia
odpowiednią stateczność konstrukcji:
Istnieje konieczność rozsunięcia kątowników dla uzyskania
odpowiedniego momentu bezwładności w płaszczyźnie X-Y na
odległość 0,38cm.
2.2.4. Dobór ilości przewiązek.
Promień bezwładności dla pojedynczego kątownika
imin=1,06cm
Długość swobodna wyboczeniowa:
Potrzebna ilość przęseł:
Potrzebna ilość przewiązek:
Na długości pręta należy dać dwie przewiązki.
z=1
Podsumowując dobór prętów:
pręt1: 50x50x5
pręt2: 65x50x6
3. Dobór liny i krążka linowego.
3.1. Dobór liny.
Średnicę nominalną liny dobiera się wg normy PN-69/M-80207 w
zależności od przenoszonego obciążenia Q oraz zastosowanego
współczynnika bezpieczeństwa xl.
Dla mojego obciążenia Q=18kN oraz współczynnika bezpieczeństwa xl=6
dobrana została lina o średnicy dl=12mm.
Wybrana z tablic została lina T 1x19 o średnicy d = 12mm.
3.2. Dobór krążka.
Średnicę krążka dobieramy w zależności od średnicy zastosowanej
liny wg normy PN-64/M-45370. Dla liny o średnicy d=12mm odpowiada
krążek o średnicy D1=180mm,D=225mm
4. Wstępne obliczenia długości piasty i krążka linowego.
4.1. Dobór materiału na sworzeń.
Dobieramy stal St7 dla której kg = 1,1 Re, = 385 MPa
pdop = 15 Mpa
4.2. Warunek wytrzymałościowy na zginanie sworznia.
4.3. Warunek na nacisk powierzchniowy.
4.4. Dobór średnicy sworznia.
Z warunku na zginanie oraz na naciski powierzchniowe dobieramy
średnicę sworznia. Porównując otrzymane średnice z obu warunków
dobieramy średnicę sworznia równą 40mm
W wcześniejszego założenia l1(1,5ds wyliczamy długość piasty
koła.
l1=60mm=6cm
4.5.
Obliczanie długości sworzni (częśćmiędzywspornikowa)
Przyjmujemy wymiary konstrukcyjne:
średnica sworznia - d = 4cm
długość piasty koła - l1 = 6cm
rozstaw podpór - lp = 7,2cm
4.6. Dobór płytki ustalającej.
Płytkę ustalającą dobiera się w/g średnicy sworznia. Dla sworznia
o średnicy 40mm należy dobrać płytkę o wymiarach:
a = 25mm b = 80mm c = 50mm g = 6mm d = 11mm
5. Obliczenie węzła w wersji spawanej.
5.1. Obliczenie spawu dla pręta 1.
Potrzebna długość spoin dla przeniesienia siły R1. Przyjęto
grubość spoin a = 0,7hS =3,5cm
Podstawowym materiałem w konstrukcjach spawanych jest stal
niskowęglowa zwykłej jakości (dla nas St 3S), dla której
dopuszczalne naprężenia wynoszą kr = 112MPa.
Obliczenia długość spoin dla przeniesienia siły S1
A1=a1*l1 ; A2=a1*l2
Przekształcając powyższe równanie oraz biorąc pod uwagę że:
otrzymujemy:
Z uwagi na to że na końcach spoin powstają kratery to
Rzeczywiste długości spoin będą wynosiły:
Przyjmuje długości spoin:
5.2. Obliczenie spawów dla prętów 2.
Obliczenia długość spoin dla przeniesienia siły S2
A1=a2*l1 ; A2=a2*l2
Przekształcając powyższe równanie oraz biorąc pod uwagę że:
otrzymujemy:
Z uwagi na to że na końcach spoin powstają kratery to
Rzeczywiste długości spoin będą wynosiły:
Przyjmuje długości spoin:
7. Dobór smarowniczki.
W celu zapewnienia odpowiedniej współpracy krążka ze sworzniem
dobieram smarowniczkę St M5x1, która umożliwia smarowanie
połączenia ruchowego. Dobór wykonano na podstawie
PN-76/M-86002.
Wykorzystane materiały:
Polskie Normy PN;
PN /H-93402
PN /M-06520 – układy cięgnowo- linowe
PN /M-45371 - dźwignice
PN /M-45370 – profile wieńców krążków
PN /M-80207 – liny stalowe
2) "Stal, wyciągi z polskich norm", Polski Komitet Normalizujący;
3) "Tablice do projektowania konstrukcji metalowych",
W. Bogucki, M. Żyburtowicz.
Wyniki:
Qw=36kN
R1=30,2kN
R2=47kN
A1=2,68cm2
A2=5,22cm2
l2=233cm
Imin=51,7cm
(=1
D1=180mm
D=225mm
PAGE
b
c
a
d
g
