Расчет опрокидывающего момента автолестницы

𝑀опр = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑆ЦМ = 1340 ∙ 9,8 ∙ 7,4 = 97,2 кН ∙ м

Расчет удерживающего момента автолестницы.

𝑀уд=𝑀нч+𝑀пч=𝑚нч∙𝐿нч+𝑚пч∙𝐿пч

где: 𝑚нч - масса неподвижной части автолестницы, кг;

𝑚пч - масса подвижной части автолестницы, кг;

𝐿нч - длина неподвижной части автолестницы, м;

𝐿пч - длина подвижной части автолестницы, м;

𝑀уд=𝑚нч∙Lнч+𝑚пч∙Lпч=15350∙6,6+4650∙2,9=105,9 кН∙м

4. Определения коэффициента устойчивости автолестницы.

 

𝑘уст=𝑀уд/𝑀опр=105,9/97,2=1,089

Коэффициент грузовой устойчивости автолестницы при нагрузке должен быть не менее 1,15 (п. 5.1.5, ГОСТ Р 52284-2004). Значит должно выполняться условие 𝑘уст≥𝑘норм.

Вывод: 1,089<1,15, следовательно, лестница с данными техническими характеристиками при заданных условиях потеряет устойчивость.

Задача 2. Определить ветровое давление на комплект колен при угле подъема αо и скорости ветра W м/с, если лестница выдвинута на полную длину.

Исходные данные.

1.1 Скорость ветра – 9,2 м/с;

1.2 Угол подъема автолестницы – 64 град.;

1.3 Длина лестницы – 50 м;

1.4 Средняя ширина ступенек лестницы – 1,1 м

Расчет ветрового давления на единицу поверхности.

 

𝑄=𝜌∙𝑊2/2=0,61∙𝑊²

где: 𝑄 - ветровое давление на единицу поверхности, Па;

𝜌 - плотность воздуха, плотность воздуха принимать - 1,226 кг/м3;

𝑊 - скорость ветра, м/с

𝑄=0,613∙𝑊²=0,613∙84,64=51,9 Па

Определение площади поверхности лестницы при полном выдвижении.

 

𝑆=𝐿𝑚𝑎𝑥∙𝑏ст

где: 𝑆 - площадь поверхности лестницы при полном выдвижении, м²;

𝐿𝑚𝑎𝑥 - длина лестницы (пакета колен), м;

𝑏ст – средняя ширина ступенек лестницы, м,

Расстояние между боковыми фермами лестницы должно быть не менее 410 и не более 1300 мм (согласно п. 5.2.2 ГОСТ Р 52284-2004).

𝑆 = 𝐿𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑏ст = 50 ∙ 1,1 = 55 м²

Ветровое (полное) давление на полный комплект колен определяется нормальной составляющей давления.

Определение ветрового давление на полный комплект колен.

 

𝑃 = 𝑄 ∙ 𝑆 ∙ sin(𝛼)

где: 𝑃 - ветровое давление на полный комплект колен, Н;

𝛼 - угол подъема комплекта колен, град. (Рабочий диапазон подъема лестницы в вертикальной плоскости от -7 град. до 75 град., согласно п. 4.2 табл. 2 ГОСТ Р 52284-2004)

𝑃 = 51,9 ∙ 55 ∙ 𝑠𝑖𝑛 60 = 2472,1 Н

Вывод: ветровое давление на полный комплект колен при угле подъема 60 град. и скорости ветра 9,2 м/с составит 2472,1 Н.

 

Задача 3. Определить максимальное усилие, действующее на крайнюю заклепку, при использовании АЛ как подъемного крана для подъема и переноса груза массой m кг. Чему равна предельная нагрузка для этого варианта использования АЛ.

Исходные данные.

1.1 Масса груза - 1340 кг;

1.2 Длина лестницы в сложенном состоянии - 11 м;

1.3 Длина лестницы от центра поворотного круга до края
лестницы – 8,5 м;

1.4 Количество заклепок в поворотном круге – 16 шт.;

1.5 Диаметр заклепки – 0,023 м;

1.6 Допускаемое напряжение материала заклепки – 155 МПа.

Определение силы уравновешивающей груз.

 

Опорная рама является металлической сварной конструкцией. В зависимости от выдвигания колен лестницы различаются устройства подъемно-поворотного механизма. На поворотном круге установлен механизм поворота и поворотная рама.

Силу, уравновешивающую груз можно определить, составив уравнение моментов:

𝐹 ∙ (𝐿1 − 𝐿2) = 𝑚 ∙ 𝐿2

отсюда: 𝐹 = 𝑚 ∙ 𝐿2 /(L1 − 𝐿2)

где: 𝐹 - сила уравновешивающая груз, кг;

𝐿1 - длина лестницы в сложенном состоянии, м;

𝐿2 - длина лестницы от центра поворотного круга до края лестницы, м;

𝑚 - масса груза, кг.

𝐹 = 𝑚 ∙ 𝐿2 (𝐿1 − 𝐿2) = 1340 ∙ 8,5 (11 – 8,5) = 28475 кг

3. Определение силы, действующей на крайнюю заклѐпку.

 

Для определения силы F, необходимо определить силу равную противодействующей силе Fсум, действующей на все заклепки в последнем ряду поворотного круга.

𝐹=𝐹сум

Если в последнем ряду рамы n заклепок, то сила, действующая на крайнюю заклепку, равна

𝐹1=𝐹сум/𝑛

где: 𝐹1 - сила, действующая на крайнюю заклепку, кг;

𝐹сум - сила, действующая на все заклепки в последнем ряду поворотного круга, кг;

𝑛 - количество заклепок в поворотном круге, шт; 𝐹1=𝐹сум/𝑛=28475/16=1780 кг