TEMAT PROJEKTU:

OBLICZENIA ŻURAWIKA PRZYŚCIENNEGO

Dane: Q=18kN l=1,5m Kątα=40^o xr=2 kr=112,5MPa kc=90MPa xw=4 xl=6 xs=3 pdop=15Mpa a1=3,5mm S1=30,2kN kr=112MPa kt=0,65kr kt=72,8Mpa e1=14mm e2=36mm a=4,2mm S2=47kN kr=112MPa kt=0,65kr kt =72,8MPa e1=12,9mm e2=37,1mm	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 1. 2. 3. 2. Z zależności geometrycznych R2=2*Q*:cos40^o:=2*18:0,766=47kN R1=2*Q*tg40^o=2*18kN*tg40^o=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=268,5mm^2=2,68cm^2 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/sinα = 150cm/sin40^0 = 233cm S2/A2<kc kc=0,8*kr=90Mpa A2>S2/kc=47000N:90Mpa=522mm^2=5,22cm^2 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: Kątowniki pojedyncze - Ix Imin - równoramienne: 90x90x10, A=17,1 cm^2, masa = 13,5 kg/m, Iη=52,8cm^4 Nierównoramienne: 120x120x10 A=19,1cm^2 , masa=15,0kg/m, Iη=58,8cm^4 Kątowniki zdwojone - Ix1 Imin­:2 - nierównoramienne: 65x50x6, A=2 x 6,58cm^2, masa=5,16kg/m, Ix=27,2cm^4 Równoramienne 60x60x8 A=2 x 9,03, masa=7,09kg/m Ix=29,1cm^4 2.2.3. Sprawdzenie smukłości: λ=233:1,98=117,6>λgr=100 Ponieważ λ> λgr 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=2,68cm^2 A2=5,22cm^2 l2=233cm Imin=51,7cm η=1 D1=180mm D=225mm

---