Траверси цього типу зазвичай застосовують для підйому царг великого діаметра (рис. 4). Залежно від навантажень і довжини траверс стрижні їх можуть мати різні поперечні перерізи: суцільні, що представляють собою поодинокі швелери, двотаври і сталеві труби, або наскрізні, що складаються з двох швелерів або двотаврів, пов'язаних планками, а також сталевої труби, посиленою куточками.
Траверси, що працюють на стиск, вимагають перевірки на міцність і на стійкість.
Маса траверси становить незначну частку від маси вантажу, що піднімається (не більше 0,01), тому в практичних розрахунках нею можна знехтувати.
Мал. 4. Траверса, що працює на стиск
Розрахунок траверси проводять за таким порядком:
1. Знаходять натяг в кожній канатної підвісці:
де Gо - маса що піднімається обладнання, т; # 945; - кут нахилу тяги до вертикалі.
2. По знайденому значенню S розраховують сталевий канат.
3. стискає зусилля в стержні траверси з урахуванням коефіцієнтів динамічності Кд і перевантаження Кп визначають за формулою:
4. Траверсу розраховують на стійкість як стрижень, що працює на стиск. Для цього в залежності від величини навантаження і довжини траверси задаються формою її поперечного перерізу і визначають необхідну площу:
де # 966; - коефіцієнт поздовжнього вигину, значенням якого предварітель-
але задаються. Для стрижня з швелера, двутавра або куточка # 966; = 0,7-0,9; зі сталевої труби # 966; = 0,4.
5. Визначають розрахункову довжину стержня:
де # 956; - коефіцієнт приведення розрахункової довжини, що залежить від умов закріплення кінців стрижня і прикладання навантаження (дод. 8).
6. Встановлюють стійкість:
для швелера або двутавра
для сталевої труби
При цьому має задовольнятися умова:
де rх. Rу - радіуси інерції відносно головних осей; [# 955;] - гранична гнучкість (дод. 9).
За найбільшої гнучкості, якщо вона не перевищує граничну, з
дод. 10 знаходять коефіцієнт поздовжнього вигину # 966 ;.
7. Отримане перетин стрижня перевіряють на стійкість:
Приклад 5. Розрахувати траверсу, що працює на стиск (див.рис. 4) довжиною l = 3 м для підйому горизонтального циліндричного барабана масою Go = 36 т, якщо # 945; = 45 0.
1. Знаходимо натяг в кожній канатної підвісці:
2. Визначаємо розривне зусилля за умови, що для вантажного каната з легким режимом роботи Кз = 5 (див. Дод. 1):
3. По знайденому розривному зусиллю підбираємо сталевий канат типу ЛК-РО (див. Дод. 2) з характеристиками:
тимчасовий опір розриву. МПа ..................... .. 1568
4. Знаходимо стискуюче зусилля в траверсі:
5. Для виготовлення траверси приймаємо сталеву трубу.
6. Поставивши коефіцієнтом поздовжнього вигину # 966; = 0,4, знаходимо необхідну площу поперечного перерізу труби:
7. За дод. 7 підбираємо сталеву трубу діаметром 108 × 10 мм з площею 30,8 см 2 і радіусом інерції r = 3,48 см.
8. Знаходимо розрахункову довжину траверси, визначаючи по дод. 8 коефіцієнт приведення довжини # 956; і вважаючи, що кінці траверси закріплені шарнірно:
9. Визначаємо гнучкість траверси:
10. За дод. 10 знаходимо коефіцієнт поздовжнього вигину # 966; = 0,714.
11. Отримане перетин траверси перевіряємо на стійкість:
N / (F · # 966;) = 217,8 / (30,8 · 0,714) = 9,9 кН / см 2 = 99 МПа;
Умова виконується, що свідчить про стійкість розрахункового перетину.
Для стропування вертикальних циліндричних апаратів при їх підйомі і установці на фундамент часто застосовуються монтажні (помилкові) штуцери. Вони являють собою сталеві патрубки різних перетинів, що приварюються торцем у вигляді консолі до корпусу апарата. Для збільшення жорсткості всередині штуцера можуть бути уварені ребра з листової сталі. Для усунення тертя між стропом і штуцером при нахилах апарату на штуцер надаватися вільний патрубок більшого діаметра, а для запобігання стропа від зісковзування до зовнішнього торця штуцера приварюється обмежувальний фланець.
Розрахунок монтажного штуцера проводять наступним чином (рис. 5).
1. Знаходять зусилля, що діє на кожен монтажний штуцер:
де Gо - маса що піднімається обладнання, т.
2. Визначають величину моменту від зусилля в стропі, чинного на штуцер:
де l - відстань від лінії дії зусилля N до стінки апарату.
3. При відомому перетині штуцера перевіряють його міцність на вигин. Для спрощення розрахунку наявність ребер жорсткості в штуцері не враховують:
де W - момент опору перерізу штуцера (визначається за додатком. 7).
4. Якщо необхідно визна
лити перетин штуцера, удовлетво- ряющий умов міцності, то розраховують мінімальний мо- мент опору його поперечно го перетину:
За дод. 7 для сталевих труб знаходять перетин штуцера з моментом опору, бліжай- шим великим до розрахункового.
Приклад 6. Розрахувати монтажні штуцери для підйому апарату колонного типу масою Gо = 80 т за допомогою двох кранів способом ковзання з відривом від землі без застосування балансирной траверси. Величина l = 120 мм (див.рис. 5).
Мал. 5. Розрахункова схема монтажного
1. Знаходимо зусилля, що діє на кожен монтажний штуцер при повністю піднятому апараті:
2. Розраховуємо величину моменту, що діє на штуцер:
M = N · l = 580,8 · 12 = 6969,6 кН · см.
3. Визначаємо мінімальний момент опору поперечного перерізу сталевого патрубка для штуцера:
4. По таблиці (см.пріл. 7) визначаємо з запасом перетин монтажного штуцера діаметром 273х12мм, що має момент опору
7. РОЗРАХУНОК І ПІДБІР Поліспасти
Поліспаст є найпростішим підйомним пристроєм, що складається з системи рухомих і нерухомих блоків, оснащених сталевим тросом.
Один кінець троса закріплюється до блоку, інший кінець троса, проходячи послідовно через ролики блоків у вигляді збігає гілки, йде на барабан лебідки. Поліспаст призначений для підйому і переміщення вантажу, а також для натягу вантажних канатів, вант і відтяжок в тому випадку, коли маса що піднімається обладнання або натяг перевищують тягові зусилля лебідок.
Розрахунок поліспаста зводиться до розрахунку зусиль на блоки поліспаста (по ним знаходять технічні характеристики блоків), розрахунку каната для оснащення поліспаста і підбору тягового механізму.
Розрахунок поліспаста ведуть в наступному порядку:
1. Знаходять зусилля на гаку рухомого блоку поліспаста (рис. 6):
де Gо - маса вантажу, що піднімається; Gт - маса траверси.
2. Розраховують зусилля, що діє на нерухомий блок поліспаста:
де величина коефіцієнта, що враховує додаткове навантаження від зусилля в збігає гілки поліспаста, призначається, виходячи з таких даних:
Вантажопідйомність поліспаста, m
3. Виходячи з зусилля Рн, підбирають рухливий і нерухомий блоки (дод. 11), визначаючи їх технічні характеристики.
4. Зусилля в збігає гілки поліспаста визначають за формулою:
де n - загальна кількість роликів поліспаста без урахування відвідних блоків; # 951; - коефіцієнт корисної дії поліспаста, який вибирається по таблиці.
5. Визначають розривне зу-
лиє в збігає гілки поліспаста,
за яким підбирають канат для його оснащення (див. розділ «Розрахунок сталевих канатів»).
6. Підраховують довжину кана- та для оснащення поліспаста:
де h - довжина поліспаста в розтягнутому вигляді, dP - діаметр роликів в блоках, l1 - довжина збігає гілки до барабана ле- бедки, l2 - розрахунковий запас довжини каната (зазвичай вибирається l2 = 10 м)
Мал. 6. Розрахункова схема поліспаста
Значення коефіцієнтів корисної дії поліспастів # 951;
де Gб - маса обох блоків поліспаста (см.пріл. 11), Gк = L · Gк / 1000; Gк - маса 1000 м каната (дод. 2).
8. Визначають зусилля, що діє на канат, що закріплює нерухомий блок поліспаста:
9. За зусиллю Рб розраховують канат для кріплення нерухомого блоку поліспаста (див. Розділ «Розрахунок сталевих канатів»).
10. За зусиллю в збігає гілки поліспаста Sп підбирають тяговий механізм - лебідку (див. Дод. 12).
Лебідки застосовують при монтажних роботах для регулювання положення встановлюваного на фундамент обладнання, для його відтягнення, а також натягу вант або нахилу щогл, порталів, шеври.
Лебідки дозволяють перетворювати невеликий крутний момент на привізній валу в значний крутний момент на барабані лебідки за рахунок зниження частоти обертання барабана лебідки.
Лебідка повинна бути перевірена розрахунковим шляхом на стійкість проти зсуву і перекидання. Стійкість лебідки забезпечує баласт - противагу (рис. 7), що встановлюється на її рамі, або якір
(Рис. 8).
Мал. 7. Розрахункова схема Рис. 8. Розрахункова схема
кріплення лебідки за допомогою якірного кріплення лебідки
Розрахунок лебідки в першому випадку зводиться до визначення необхідної маси баласту. У другому випадку визначається зусилля Sт. за яким розраховується якір і елемент кріплення лебідки до якоря.