Расчет металлоконструкции стрелы

Выбор стержней.

Стержень 1.

Принимаем двутавр №12 с площадью поперечного сечения А = 17.8 см², моментом инерции Jmin = 27.9 см.4 , радиусом инерции r = 1.62см.;

При расчетах на прочность допускаемое напряжение

[σ] = σпр /n;

где: n = 1.4 – коэффициент запаса прочности для металлоконструкций из стали;

σпр = σт =255 МПа – предел текучести для Ст 3;

[σ] = 225/1.4 = 160 MПа;

Гибкость

λg = l / r = 92/1.62 = 57;

где: l – длина стержня, см.;

Коэффициент соответствующий этой гибкости φ= 0.87;

Напряжение в стержне

σ = F/ φ ·А;

где: F – нагрузка на стержень, кH.;

σ = 180 / (0.87 · 17.8 ) = 11.6 кH/ см² < [σ] = 16 кH/ см² ;

Из условия прочности подходит двутавр № 12, но т.к. диаметр колеса грузовой каретки 100 мм, принимаем в качестве нижнего пояса двутавт № 14.

Двутавр = 14 ГОСТ 8239-72/ Ст 3 ГОСТ 535-79; [4]

Стержень 2.

Принимаем трубу Ø 30 мм, толщиной стрелы S = 3 мм, площадью поперечного сечения А = 2.5 см², r = 1 см.

Для растянутых стержней:

σ = F/A = 28.8/2.5 = 11.5 кH/ см² < 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 30 · 3 – Ст 3 ГОСТ8734-78-г.

Стержень 3.

Принимаем трубу Ø 60 мм, S = 6 мм, А = 10.1 см², r = 3.7 см.;

Гибкость λ = 92 / 3.7 = 25; φ = 0.95;

σ = F/ φA = 83.7/ (0.95 ∙10.1) = 8.7 кH/ см² < [σ] = 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 60·6– Ст 3 ГОСТ 8734-78-г.

Стержень 4.

Принимаем трубу Ø 12 мм, S = 2 мм, А = 0.2 мм, А = 0.6 см²;

σ = 9.1/0.6 = 15.1 кH/ см² < [σ] = 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 12 · 2– Ст 3 ГОСТ 8732-78-г.;

Стержень 5.

Принимаем трубу Ø 20 мм, S = 2.5 мм, А = 1.4 см², r = 0.6 см.

r = 0.6 см.;

λ = 30/0.6 = 50, φ= 0.89;

σ = 13.9 / (0.89∙ 2.5) = 11.1 кH/ см² < 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 20 · 2.5– Ст 3 ГОСТ 8732-78-г.

Стержень 6.

Принимаем трубу Ø 60 мм, S = 6 мм, А = 10∙1 см, r = 1.92 см.

λ = 210/1.92 = 109, φ= 0.53;

σ = 77 / (0.53∙10.1) = 14.4 кH/ см² < 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 60 · 6 – Ст 3 ГОСТ 8734 -78-г.

Стержень 7.

Принимаем трубу Ø 60 мм, S = 5 мм, А = 8,6 см², r = 2.0 см.,

λ = 150/2 = 75, φ= 0.84;

σ = 76.4 / (0.84∙ 8.6) = 10.5 кH/ см² < 16 кH/ см² ;

Условие прочности удовлетворено.

Труба 60 · 5– Ст 3 ГОСТ 8734-78-г.

Растяжка.

Усилие в растяжке от веса поднимаемого груза и собственной массы металлоконструкции Sp = 180.6 кH.

Выбираем канат ЛК-Р 6∙ 19 + 1о.с. диаметром 21 мм.

Разрывное усилие Sразр = 194.5 кH.