Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
Wydział Inżynierii Mechanicznej I Robotyki
ZAKŁAD KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN
PROJEKT 2
Temat:
Projekt węzła kratownicy
Wykonał:
xxxxxxx
Rok 2, Grupa 14
Rok akademicki: 2004/05
Sprawdził:
Dr inż. Jan Łukasik
Dane |
Obliczenia |
Wyniki |
P=24,5 [kN] a=1750 [mm]
|
1. Schemat projektowanej kratownicy:
|
|
P=24,5 [kN] a=1750 [mm]
|
2. Obliczam reakcje w podporach przegubowych:
|
|
|
3. Obliczam reakcje w prętach.
a) obliczam reakcje w prętach w węźle A:
b) obliczam reakcje w prętach w węźle B:
c) obliczam reakcje w prętach w węźle C:
Na podstawie obliczonych sił wewnętrznych oraz symetrii kratownicy przyjmuję następujący schemat sił:
S1 14,145 [kN] ściskanie
S2 28,29 [kN] rozciąganie
S3 28,29 [kN] ściskanie
S4 28,29 [kN] rozciąganie
S5 0 [kN] ściskanie
S6 28,29 [kN] ściskanie
S7 0 [kN] ściskanie
S8 28,29 [kN] rozciąganie
S9 28,29 [kN] ściskanie
S10 14,145 [kN] ściskanie
S11 28,29 [kN] rozciąganie
|
S1=14,145 [kN] S2=28,29 [kN] S3=28,29 [kN] S4=28,29 [kN] S5=0 [kN] S6=28,29 [kN] S7=0 [kN] S8=28,29 [kN] S9=28,29 [kN] S10=14,145 [kN] S11=28,29 [kN]
|
|
4. Dobór kątowników dla węzła C.
- z warunku na wyboczenie:
- dobranie przekroju kątownika:
Dobierany jest kątownik 35x35x5
- sprawdzanie smukłości dobranego pręta:
Według wzoru Tetmajera-Jasińskiego
- z warunku na wyboczenie:
- dobranie przekroju kątownika:
Dobierany jest kątownik 40x40x6
- sprawdzanie smukłości dobranego pręta:
Według wzoru Tetmajera-Jasińskiego
W pręcie nr 6 działa taka sama siła jak w pręcie nr 3 S3=S6, a więc dobieram taki sam kątownik jak dla pręta nr 4, czyli 40x40x6.
Na pręt nr 5 działa zerowa siła, wiec dobieram najmniejszy wyliczony kątownik w węźle, a więc ten sam kątownik co dla pręta nr 1, czyli 35x35x5.
|
|
gmax=6 [mm] |
5. Dobór blachy węzłowej dla węzła C.
gb - grubość blachy węzłowej gmax - grubość najgrubszego elementu łączonego Korzystam z warunku: gb = 1,5gmax gb = 9 [mm] Ostatecznie dobieram blachę o grubości 9mm. Blacha węzłowa jest wykonana z tego samego materiału co profile czyli St3S.
|
gb = 9 [mm]
|
z = 1 z0 = 0,65
g1=5[mm] g2=6[mm]
a=4[mm] b=35[mm] e=10,4[mm]
a=4[mm] b=40[mm] e=12[mm]
|
6. Projektowanie połączeń spawanych.
Naprężenia dopuszczalne obliczą ze wzoru kt' = z•z0•kr gdzie: z - współczynnik jakości spoiny z0 - współczynnik uwzględniający charakter obciążenia statycznego kr - naprężenia dopuszczalne dla materiałów łączonych
Wymiar „a” wszystkich spoin łączących kątowniki L35x35x5 oraz L40x40x6 z blachą węzłową przyjmuję jako:
Ze względów technologicznych przyjmuje wysokość spoiny równą a=4[mm] dla wszystkich kształtowników.
Obliczam sumaryczną obliczeniową długość spoin, tzn. ls = l1 + l2 ; przypadającą na jeden kątownik.
Spoiny ułożone na krawędziach półki kątownika znajdują się w różnych odległościach od osi działania siły S. Dla zapewnienia równomiernego obciążenia obydwu spoin należy spełnić warunek:
Zatem:
Do obliczonych wartości l1o i l2o dodaje 2a w celu uwzględnienia kraterów na końcach spoin, zatem rzeczywiste długości spoin wynoszą:
Obliczam sumaryczną obliczeniową długość spoin, tzn. ls = l1 + l2 ; przypadającą na jeden kątownik
Spoiny ułożone na krawędziach półki kątownika znajdują się w różnych odległościach od osi działania siły S. Dla zapewnienia równomiernego obciążenia obydwu spoin należy spełnić warunek:
Zatem:
Do obliczonych wartości l1o i l2o dodaje 2a w celu uwzględnienia kraterów na końcach spoin, zatem rzeczywiste długości spoin wynoszą:
|
a=4[mm]
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|