Определение нагрузок на элементы стрелы в горизонтальной плоскости
Нагрузки на внутреннюю секцию:
Изгибающий момент от силы инерции люльки:
Изгибающий момент от ветровой нагрузки на люльку:
Изгибающий момент от силы инерции гуська:
Изгибающий момент от ветровой нагрузки на гусек:
Изгибающий момент от силы инерции внутренней секции:
Изгибающий момент от ветровой нагрузки на внутреннюю секцию:
Суммарный изгибающий момент, действующий на внутреннюю секцию в горизонтальной плоскости:
Определим нагрузки на сколзуны, на которые опирается внутренняя секция:
Силы R2г и R1г действуют на внутреннюю секцию, а силы, равные им по значению, но направленные в противоположную сторону, R’2г и R’1г – на внешнюю секцию. Изгибающие моменты, действующие на основную секцию в плоскости поворота:
Изгибающий момент от действия силы инерции основной секции:
Изгибающий момент от ветровой нагрузки на основную секцию:
Изгибающий момент от реакций сколзунов:
Суммарный изгибающий момент, действующий на внешнюю секцию:
Эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
На внутреннюю секцию стрелы действует крутящий момент, создаваемый силами инерции в горизонтальной плоскости и ветровой нагрузкой на люльку и гусек.
Величина крутящего момента:
Принимая во внимание несопоставимость величин крутящего и изгибающего момента, пренебрежем им.
Выводы: на конструкцию действуют изгибающие моменты в плоскости подъема – опускания и в плоскости поворота. Сопоставив величины изгибающих моментов, видим, что величина изгибающего момента в горизонтальной плоскости составляет порядка 10 % от величины изгибающего момента в вертикальной плоскости. На основании этого приходим к выводу о том, что необходимо учитывать оба силовых фактора.
2.1 Анализ действующих нагрузок
Проанализируем величины изгибающих моментов от различных силовых факторов с целью определения нагрузок, которыми можно пренебречь в инженерных расчетах.
При расчете внутренней секции в вертикальной плоскости при рассматриваемых условиях целесообразно не учитывать влияние изгибающего момента от сил инерции гуська, внутренней и внешней секций.
Проведем расчет изгибающего момента без учета этих факторов:
Величина погрешности составляет:
Таким образом, погрешность мы видим, что погрешность составляет 3,6%, что вполне допустимо для инженерных расчетов.
Вычислим изгибающий момент в вертикальной плоскости для основной секции стрелы без учета сил инерции гуська и внутренней и внешней секции стрелы.
Для начала определим реакции в опорных роликах без учета сил инерции элементов стрелы
Определим изгибающий момент в точке крепления шарнира гидроцилиндра подъема без учета сил инерции:
Величина погрешности составляет:
Погрешность 2,7 % является допустимой при инженерных расчетах.
Оценим величину влияния сил инерции и ветровой нагрузки на изгибающие моменты в элементах стрелы в горизонтальной плоскости.
При расчете изгибающего момента, действующего на внутреннюю секцию в горизонтальной плоскости, без учета ветровой нагрузки на гусек и секцию получаем:
Погрешность составляет:
Погрешность 2,4 % является допустимой при инженерных расчетах.
Расчет изгибающего момента без учета ветровой нагрузки на элементы стрелы и силы инерции основной секции стрелы в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в основной секции:
Величина погрешности значения изгибающего момента:
Погрешность составляет 7 %, что недопустимо.
Определим изгибающий момент в основной секции с учетом силы инерции основной секции стрелы:
Отклонение значения на 3,1 % является допустимым.
Вывод:
При расчете изгибающего момента в горизонтальной плоскости целесообразно не учитывать влияние ветровой нагрузки на элементы стрелы. Не учитывать влияние ветровой нагрузки на люльку нельзя, так как геометрические параметры люльки обуславливают существенные наветренные площади и, как следствие, значительную ветровую нагрузку.
Эти данные позволяют сделать вывод о том, что при расчете изгибающего момента в элементах стрелы подъемника в плоскости подъема – опускания целесообразно пренебрегать влиянием сил инерции элементов стрелы, однако пренебрежение силой инерции люльки недопустимо.
|
