Расчёт несущей конструкции рамы секции ограждения для упрочнения труб лонжеронов
Автор: Шамшура Сергей Александрович, Попов Михаил Егорович
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Краткие сообщения
Статья в выпуске: 2-2 (63) т.12, 2012 года.
Бесплатный доступ
Приведена методика проверочного расчёта на устойчивость секций несущей части ограждения стенда виброударного упрочнения. В качестве расчётной схемы принята арочная конструкция.
Расчёт конструкции, рама ограждения
Короткий адрес: https://sciup.org/14249812
IDR: 14249812
Текст краткого сообщения Расчёт несущей конструкции рамы секции ограждения для упрочнения труб лонжеронов
Введение. Значительные габариты системы шумозащиты и необходимость снижения металлоёмкости и расхода шумопоглощающих материалов, т. е. малой толщины стенок секций, привели к необходимости расчёта несущей конструкции на устойчивость. Методика и результаты расчётов приведены ниже.
Результаты расчёта. Расчёт выполнен по справочному пособию [1] для рамы, имеющей арочную геометрическую схему (парабола, рис. 1), определяемую формулой:
y=^.c l -x)
Рис. 1. Сечение рамы
Конструктивные размеры:
h = 2,55 м; h 1 = 1,06 м; a = 1,49 м; l = 5,06 м.
Момент инерции профиля сечения стоек и арки:
J1 = J2 = 111,99 см4 — профиль швеллер стальной гнутый равнопологий 100×60×3 ГОСТ 8278-83.
Вспомогательные коэффициенты:
R = J2- - h = 111,99 ■ 1,06 = 0,21;
J 1 L 111,99 5,06 ,
F = R + 1 = 0,21 + 1 = 1,21;
G = 2 R + 3 = 2 - 0,21 + 3 = 3,42
N = 5h 2 G + 4 a ( 5 h 1 + 2 a ) = 5 ■ 1,06 2 ■ 3,42 + 4 ■ 1,49 ( 5 ■ 1,06 + 2 ■ 1,49 ) = 68,56

Рис. 2. Схема загрузки рамы
Погонная нагрузка от веса элементов, входящих в раму, на погонный метр:
= 4,93 ■ 6,3 = б кг
. швеллера 5 06 ,
п . м
L = 6,3 м – общая длина швеллера арки.
_ 2,23 ■5 шт = 2 2 кг прогонов 5,06 , /
п . м
кг
PMUH 3, 75 /
п . м
кг сетка ,
п . м
кг обшивка ,
п . м
кг крепёж ,
п . м
q
K (Ршвел + Рпрогон + Рмин. вата + Рсетка + Робшивка + Ркреп ) = 24,45 кгпм = 0,0245 т/пм где К = 1,1 — коэффициент перегрузки.
Грузовые коэффициенты определены по таблице «Силовых схем и грузовых коэффициентов» на стр. 252, поз. II.
A 0 = q ■ / 2 = 0,0245 ■ 5,06 2 = 0,627
A 1 =
A 2 =
A 3 =
q ■/2 _ 0,627 2 = q ■/20,627
-
3 =
q ■/20,627
-
4 =
= 0,313
= 0,209
= 0,157
А4 = ql- = 0,627 = 0,125 45 5,
Узловой и опорные моменты и опорные реакции.
H a = H b = 2N ^h + 2a ) 'А 1 - 3 ■ h ^2 - 2 a ( 2 ■А 3 -А 4 ) ] =
=----5--- Г (3 ■ 1,06 + 2 ■ 1,49) ■ 0,313 - 3 ■ 1,06 ■ 0,209 - 2 ■ 1,49 ■ (2 ■ 0,157 - 0,125) 1 = 0,013 т = 13 кг
2 ■ 68,56L( , , ) , , , , ( , , v А, 0,313 n
V = — = —---= 0,062 т = 62 кг B l 5,06
V А 0 - V = 0,627 - 0,062 = 0,062 т = 62 кг
A l B 5,06 ,,
Изгибающие моменты в узлах рамы С и D:
M c = M d = - h 1 ■ H a = - 1,06 M ■ 13^ = - 13,78 КГМ
М = M 0 + hMc = 78,25 + 2,66 ■ ( - 13,78 ) = 45,1 кгм
Е Е h1 с1,06
где MЕ 0 — момент простой балки CD в точке Е.
M0 = M = qll- = 24,45 ■ 5,06 2 = 78,25 кгм .
Е max 8 8,
Общая вертикальная нагрузка на каток секции укрытия будет равна удвоенной опорной реакции, приходящейся от двух рам и веса боковых панелей (см. рис. 3):
V K = 2 ■ ( N A + q ) = 2 - ( 62 + 24,45 ) = 172,9 кг .
Общая горизонтальная нагрузка на каток секции равна горизонтальной реакции от двух рам, опирающихся на один каток:
H K = 2 ■ H A = 2 ■ 13 = 26 кг .

Рис. 3. Схема нагружения на катки рамы
Заключение. Стрела прогиба для свободно опёртой по концам балки, нагруженной сплошной равномерной нагрузкой q = 0,245 кг/см, составит:
f = _L . q 24 = _L. 0,245 - 5064 = 0,88 см,
384 E.J 384 2,L106-111,99 , где Е = 2,1·106 кг/см2 — модель продольной упругости для малоуглеродистой стали; J = = 111,99 см4 — момент сечения профиля ригеля рамы; L = 506 см — длина ригеля рамы.
Таким образом, выполнено условие допустимой величины стрелы прогиба для таких габаритных размеров ( f = 120 мм), что и подтверждает устойчивость предложенной конструкции ограждения.
Список литературы Расчёт несущей конструкции рамы секции ограждения для упрочнения труб лонжеронов
- Глушков, Г. С. Формулы для расчёта неразрезных балок и рам/Г. С. Глушков, И. Р. Егоров, В. В. Ермолов; под ред. Г. С. Глушкова. -Москва: Госгортехиздат, 1960. -343 с.