Траверса расчет на прочность
Траверса расчет на прочность
В дальнейшем выбранное сечение траверсы необходимо дополнительно проверить на устойчивость. Данный процесс проводится аналогичным образом, как и для стержня, который подвергается работе на сжатие.
Расчет траверсы на растяжение
Траверсой называется вспомогательная конструкция балочного либо рамного типа, использующаяся для подъёма тяжёлых грузов. При этом она размещается на рабочем тросе подъёмника и имеет одну или несколько (до шести) точек строповки, позволяющих осуществлять транспортировку груза любых габаритных размеров без опасности повреждения его либо подъёмного устройства.Наиболее полезны траверсы, когда необходимо поднять груз со смещённым либо неравномерно распределённым центром тяжести. В зависимости от условий работы выбирают одну из следующих конфигураций траверсы:- линейную – балочную либо трубную с точками строповки по краям;
- Т-образную – с тремя точками строповки;
- Н-образную – с четырьмя точками строповки и одним либо двумя захватами для подъёмника;
- рамную (траверса-спредер) – представляющую из себя квадратную либо прямоугольную раму с одним или двумя поперечными креплениями. Обычно изготавливается на заказ и может иметь до восьми точек строповки.
где q=0,72 — расчётное давление на 1см плиты, равное среднему напряжению в бетоне под плитой ф, кН/см 2 .
Определение геометрических размеров базы
Требуемая площадь опорной плиты базы , см 2 назначена из условия смятия поверхности бетона по формуле:где =1,2 — коэффициент, учитывающий повышение расчётного сопротивления бетона при местном сжатии;Rb=0,85 — расчётное сопротивление бетона сжатию класса В 15, определяемое по приложению 18 [2], кН/см 2 .
По конструктивным требованиям свес плиты с 2 должен быть не менее 4см. Тогда ширина опорной плиты базы В ТР , см назначена из условия:где hСТ — высота сечения стенки швеллера наружной ветви, см.Ширина опорной плиты принимается кратной 5см. Следовательно В=95см. Тогда свес плиты с 2=4,5см.Длина опорной плиты L ТР , см назначена из условия:
Окончательно длина опорной плиты принята в соответствии с сортаментом (таблица 4 приложения 12 [2]) и по конструктивным требованиям, поэтому L=30см.Фактическая площадь опорной плиты АПЛ, см 2 определена по формуле:Среднее напряжение в бетоне под плитой Ф, кН/см 2 определено по формуле:
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви определено расстояние между траверсами в свету s, см по формуле:где bП — ширина полки наружной ветви нижней части колонны, см;tСТ — толщина стенки наружной ветви нижней части колонны, см.При толщине траверсы tтр=1,6см длина консольных свесов с 1, см определена по формуле:
Толщина плиты , см назначена из условия прочности на изгиб:
где Mmax — максимальный изгибающий момент, вычисленный для отдельных участков опорной плиты для полосы шириной 1см, кНсм.Далее на отдельных участках определены изгибающие моменты Mi, кНсм:1 участок (консольный свес c1=5,25 см):
где q=0,72 — расчётное давление на 1см плиты, равное среднему напряжению в бетоне под плитой ф, кН/см 2 .
2 участок (плита, опёртая по трём сторонам, рассчитанная как консольный свес, так как ) — момент М 2 определён по формуле (7.108)
3 участок (плита, опёртая по четырём сторонам):где — коэффициент, зависящий от отношения сторон и принимаемый по таблице 7.2 [2];а=8 — более короткая сторона плиты, равная ширине полки наружной ветви колонны в свету, см.
Так как , то коэффициент =125. Тогда:4 участок (плита, опёртая по четырём сторонам) — момент М 4 определён по формуле (7.109), причём меньшая сторона а, см найдена по условия:
Так как , то коэффициент =125. ТогдаМаксимальный изгибающий момент на участке 1, то есть Мmax=М 3=9,92кНсм.
Окончательная толщина плиты назначена в соответствии с сортаментом (таблица 4 приложения 12 [2]), то есть tпл=1,8 см.Высота траверсы hтр, см определена из условия размещения требуемой длины шва, крепящего траверсы к ветви колонны. В запас прочности всё усилие ветви перенесено на траверсу через четыре угловых шва.Для сварки использована полуавтоматическая сварка проволокой Св-08А d=1,22мм. Катет шва kш=0,8см. Несущая способность швов определена прочность по металлу шва .Требуемая длина шва lш.тр, см определена по формуле:
для швеллера или двутавра
Грузоподъемные траверсы работающие на сжатие — базовый элемент такелажной оснастки. Они используется повсеместно и часто случается так, что концепция забывается или игнорируется на этапе проектирования — итак ведь все понятно! Что приводит к катастрофам локального масштаба. Давайте разберемся с теоретическими основами таких конструкций. Ряд производственных компаний предлагает комерческие грузоподъемные траверсы работающие на сжатие (далее распорки). Их можно купить, или приобрести в аренду. Впрочем крупные компании, если у них есть цех и оборудование — изготавливают такого рода конструкции самостоятельно. Концепция довольно проста — в идеале такая траверса должно испытывать только сжимающие усилие от нагрузки. За исключением чрезвычайно длинных балок, когда стержень немного провисает под собственным весом. В случае провисания, часть сил сжатия фактически создает момент в стрежне тем самым снижая его жесткость.Траверсы на сжатие имеют два основных варианта: первый когда верхние стропы крепятся к распорке, и другой когда верхние стропы огибают её и продолжаются вниз, чтобы подключиться к нагрузке. Первый вариат — наиболее распространён, смотри рис 1
Рис. 1 подъем контейнера с использованием распорных траверс.В основном этот тип распорок состоит из центрального стержня (гнутосварной профиль или труба) и торцевых узлов соединяющих нагрузку с подъемным механизмом. Узлы могут быть сварными или съемными, съемные торцевые узлы могут крепится к стержню болтами (через фланец), либо скользить и зажиматься.
Рис. 2 примеры торцевых узлов распорных страверсРаспорки у которых торцевые узлы снимаются являются модульными по своему характеру. Т.е. длинна основного стерженя может меняться с помощью дополнительных вставок.Из-за (относительно) облегченной конструкции важно, чтобы силы от верхнего и нижнего стропов пересекались на нейтральной оси, чтобы избежать изгибающих усилий в балке. Это часто упускается при производстве в «домашних» условиях. Да и не только в домашних, если пробежаться по каталогам производителей аналогичные ошибки можно найти почти в каждом случае на российском рынке.
Цель работы: Выполнить расчет траверсы сплошного сечения, работающей на сжатие, выбрать номер двутавра и провести проверку траверсы на устойчивость.
Расчет траверсы на изгиб
Дано:m– масса насоса,9800 кг = 9,8 т;g – ускорение свободного падения, 9,81 м/ 
;R – расчетное сопротивление траверсы, 550 МПа;k – коэффициент условий работы, 0,85.1. Определяем нагрузку (P), действующую на траверсу, по формуле:
| P=Gn =mgn , | (3.1) |
g— ускорение свободного падения,g=9,81м/ 
;n— коэффициент перегрузки (n=1,1);
— коэффициент динамичности, ( =1,1).
2. Рассчитываем максимальный изгибающий момент 
, возникающий в центральном сечении траверсы, по формуле
| , | (3.2) |
3. Вычисляем требуемый момент сопротивления сечения траверсы по формуле
| (3.3) |
; 
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Расчетная часть |
5. По полученному значению требуемого момента сопротивления 
выбрать профиль сечения с моментом сопротивления 
соблюдая при этом условие:
.
Выбираем двутавр №27 с моментом сопротивления 
.Вывод: выполнила расчёт траверсы, работающие на изгиб, выбрала
двутавр №27 с моментом сопротивления .
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Расчетная часть |
α – угол, 
;φ˳ — коэффициент устойчивости стержня при продольном изгибе, 0,4;R – расчетное сопротивление материала траверсы, 550 МПа;µ — коэффициент приведения расчетной длины, 1;
g -ускорение свободного падения, 9,81 м/ 
1. Находим натяжение в каждой канатной подвеске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного механизма, задавшись углом α= ;
| (3.4) |
N= 
,
2. Подсчитываем разрывное усилие, взяв канатную подвеску в две нити и определяем по ГОСТ коэффициент запаса прочности, как грузового каната с легким режимом работы, 
— 5;
| (3.5) |
3. По найденному разрывному усилию, пользуясь таблицей ГОСТ 7668-80, подбираем стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6 Х 36 (1 + 7 + 7/7 + + 14) + 1 с.с. для подвесок с характеристиками
| δ – временное сопротивление разрыву, МПа | |
| G – разрывное усилие, кН | 638,5 |
| d – диаметр каната, мм | |
| m – масса 1000 м каната, кг |
| (3.6) |
где 
— коэффициент перегрузки ( 
— коэффициент динамичности ( 
6. Находим требуемую площадь поперечного сечения траверсы, задаваясь коэффициентом продольного изгиба φ˳ — 0,4:
| (3.7) |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Расчетная часть |
7. По принятому профилю и 
выбираем двутавр № 12 с произвольным поперечным сечением 
Определяем также радиус инерции сечения 
8. Находим расчетную длину траверсы считая, что концы траверсы закреплены шарнирно:
| (3.8) |
где 
— коэффициент приведения расчетной длины;
фактическая длина стержня траверсы, 
9. Определяем гибкость траверсы:
| (3.9) |
=61,48 
Причем необходимо, чтобы 
Здесь 
максимально допустимая гибкость стержня траверсы для траверс из проката 
Условие 
выполняется.
10. По найденному 
находим в таблице коэффициент продольного изгиба φ. При изменении от 0 до 2000 (φ) изменяется от 0,19 до 1.11. Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость:
| (3.10) |
;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Расчетная часть |