Нагрузки сочетания «а»

Равномерно распределенная нагрузка от соответствующего веса элементов портала , Н/м [1]:

, (2.1)

где n₁ – коэффициент перегрузки элементов МК, n₁ = 1,1 [1]; m_i – масса i -ого элемента, кг; g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с; l_i – расчетная длина элемента, м.

Распределенный вес ездовой балки пролетной рамы , Н/м:

Н/м.

Распределенный вес стоек , Н/м:

= 551 Н/м.

Распределенный вес поперечной балки пролетной рамы , Н/м:

= 1860 Н/м.

Вес элементов оборудования , Н [1]:

, (2.2)

где M_i – масса i -го элемента оборудования, кг; n₃ - коэффициент перегрузки элементов подвижного оборудования, n₃ = 1,1 [1].

Вес тельфера , Н [1]:

5400 Н.

Вес передвижной поперечной кран- балки , Н:

650 Н.

Вес груза при расчете по максимальным нагрузкам рабочего состояния , кН [1]:

, (2.3)

где n₄ – коэффициент перегрузки, определяемой в зависимости от группы режима работы машины, n₄ = 1,25 для группы 4К [1]; ψ_М – динамический коэффициент нагрузки на МК для подъема груза с жесткого основания с подхватом согласно [1] определяется:

, (2.4)

где у_ст – статический вертикальный прогиб конструкции от веса груза в месте его приложения, для портала согласно, м [1]:

, (2.5)

где ; J – момент инерции ездовой балки пролетной рамы, J_x = 9,5 ∙ 10^-5 м⁴; J₁ – момент инерции портальной стойки, J₁ = 3,5 ∙ 10^-5 м⁴; h – высота портала, h = 2,7 м; L – длина пролета, L = 5,5 м; l – длина консоли, l = 1,5 м; G – вес груза, G = 5 ∙ 10^-4 Н; ξ – поправочный коэффициент, ξ = 1,5 [1]; λ_ст – перемещение точки

подвеса груза вследствие статического удлинения грузовых канатов от веса груза, м:

, (2.6)

где l_к – длина каната, l_к ≈ 2,3 м, n – количество канатов, на которых подвешен груз, n = 2; Е_к – модуль упругости каната, Е_к = 1 ∙ 10² Н [1]; А_к – площадь каната, А_к = 8 ∙ 10^-5 м²; m_М – приведенная к точке приложения нагрузки масса конструкции, кг [1]:

(2.7)

где а = 0,25…0,33; q_р – распределенная масса рассматриваемой части пролетного строения, q_р= 54,2 кг/м; m_Т – масса тельфера, m_Т = 500 кг; m_г – масса груза, m_г = 5000 кг; m_КБ – масса передвижной балки, m_КБ = 60 кг; Q_Н – номинальный вес груза, принимаем исходя из реализации подъемной способности тельфера (грузоподъемность 5 т), что возможно при подъеме сварочного агрегата вследствие его зацепления на пути; υ – скорость подъема груза (υ = 8 м/мин = 0,133 м/с); с_М – приведенный к точке подвеса груза коэффициент жесткости конструкции:

. (2.8)

Приведенная масса конструкции , кг:

кг.

Перемещение точки подвеса груза , м:

= 7,1 ∙ 10^-3 м.

Коэффициент жесткости с_м:

= 17,7 ∙ 10⁶.

Статический прогиб м:

= 5,13 ∙ 10^-3 м.

Динамический коэффициент :

Вес груза , кН:

Q_г = 1,25 ∙ 1,35 ∙ 50 ∙ 10³ = 84,4 кН.

Горизонтальная перекосная нагрузка из-за превышения уровня одного из рельсов в кривых участках пути , кН:

F_пр = n₁Q_H sin γ, (2.9)

где γ – угол наклона плоскости пути к горизонту из-за превышения уровня одного из рельсов, γ ≈ 6⁰ – соответствует превышению в 150 мм.

F_пр = 1,1 ∙ 50 ∙ 10³ ∙ sin 6⁰ = 5,5 кН.

Ветровая нагрузка на груз и тельфер , Па:

(2.10)

где – статическая составляющая ветровой нагрузки, Па; - динамическая составляющая ветровой нагрузки, Па.

= p_ВΣA_M, (2.11)

где p_В – распределенное давление ветра в данной зоне высоты, Па; ΣA_M – наветренная площадь груза и тельфера, ΣA_M = 3м² – по фактическим обмерам.

Распределенное давление ветра р_В, Па:

р_В = q_Вkcn₇, (2.12)

где q_В – динамическое давление (скоростной напор) ветра на высоте до 10 м над поверхностью земли, q_b = 125 Па; k – поправочный коэффициент для фактической высоты, k = 1 [1]; с – аэродинамический коэффициент, с = 1,2 [1]; n₇ - коэффициент перегрузки, n₇ = 1[1].

Распределенное давление ветра р_В, Па:

р_В = 125 ∙ 1 ∙ 1,2 ∙ 1 = 150 Па.

Статическое давление ветра , Па:

= 150 ∙ 3 = 450 Па.

Динамическое давление ветра , Па: