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 ) 1 - 3 h ^2 - 2 a ( 2 ■А 3 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.
Краткое сообщение