Расчет захвата гидравлического для крупнотоннажных контейнеров

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=8349

Расчёты на прочность основных грузонесущих узлов захвата гидравлического для крупнотоннажных контейнеров.

Схема расчёта захвата.
Рисунок 4.2 – Расчётная схема захвата.

QР – расчётная нагрузка от загруженного контейнера, взятая с динамическим коэффициентом, распределённая на два грузозахватных органа.

R1 и R2 – реакции роликовых опор (по две штуки на одну опору)

R3 и R4 – реакции винтовых опор, возникающих в момент подъёма захвата с крыши перемещённого захвата.

При сдвигании траверса выдвижная правая задвигается внутрь траверсы

выдвижной левой.

Далее проводится расчёт на прочность траверс левой и правой, рамы, гидроподвески захвата в режиме коррекции переноса при смещении центра тяжести груза.

Расчёт траверсы выдвижной правой (продольная балка)
Рисунок 4.3.– Схема нагрузки балки.

Действующие нагрузки:

Q=15 т – масса брутто контейнера;

QД=15*kД=18 тс – динамическая нагрузка при коэффициенте динамической нагрузки;

kД=1,2 – применительно к гидродинамике крана;

Расчётная нагрузка Qр тс, равна:

тс(без учёта смещения центра тяжести груза)

Реакции опор R1 и R2 определяются из условия равновесия балки: ΣМ=0 и ΣУ=0.

кН.

кН.

Н*см

Расчёт сечения балки.















Рисунок 4,4 – Расчётная схема сечения балки.



Расчёт осевых моментов инерции относительно оси Х–Х:

Элементы «1»:

где I01 – момент инерции элемента «1» относительно собственной центральной оси;

F1 – площадь элемента «1»

у1 – координата центра тяжести элемента «1» от оси Х–Х

у1=150-11=139 мм.

Элементы «2»:



где В=1 см – толщина стенки;

Н=300-44=256 мм – высота стенки;

Суммарный момент инерции IX, равен:

IX=IX1+IX2=26650

Момент сопротивления сечения Wх , равен:

где Н=300/2=150 мм.

Расчётное напряжение изгиба балки σи МПа, с учётом динамической нагрузки:

МПа

Применяется сталь марки 10ХСНД, предел текучести σт=400 МПа в состоянии

поставки.

Траверса выдвижная левая (продольная балка)
Нагрузка и реакции опор – см. пункт 1.

















Рисунок 4.5 – Расчётная схема сечения балки.

Момент инерции IX, сечения относительно оси Х–Х:

Момент сопротивления Wх , сечения:

Расчётное напряжение σи МПа, изгиба балки:

МПа.

Вывод: есть возможность увеличения прочности траверсы правой за счёт снижения прочности траверсы левой без увеличения суммарной массы траверс.



Рама захвата.
Схема нагрузки приведена на рисунке 7.9.

Действующие нагрузки:

R1=77,4 т;

R2=59,4 т;

N=R1–R2=12 т;

Н*см.

























Рисунок 4.6 – Схема нагрузки на раму захвата.









Расчёт поперечного сечения.















Рисунок 4.7 – Схема поперечного сечения.



Определение ширины «В» сечения при заданных остальных параметрах и допускаемом напряжении [σи]=320 МПа

Момент сопротивления Wх , сечения:

Соответствующий момент инерции IX сечения:

–

–который составляется из суммы моментов инерции относительно оси «Х» элементов сечения «1» и «2» или

–

откуда определим значение «В». Здесь множители:

2 – учёт парности элементов «1» и «2»

1 – толщина элементов в сантиметрах.

20,7 см – координата «у» центра тяжести элемента «1» от оси Х

40,4 см – высота элемента «2».

см.

При некотором увеличении высоты сечения рамы уменьшится ширина «В» силовых листов, что позволит отказаться от подпорных косынок для устойчивости кромок выпусков.

Расчёт гидроподвесок захвата.

Расчётной схемой гидроподвесок захвата служит схема коррекции продольного перекоса контейнера со смещённым центром тяжести груза (см рисунок 5.3)

Гидроподвеска представляет собой гидроцилиндр, шток которого в режиме автоматической коррекции перемещается на определённую величину, вызывая перераспределение нагрузки между гидроподвесками.

Согласно схеме при смещении центра тяжести груза вправо на 1,5 метра наибольше нагружение получает одна из двух правых гидроподвесок Q=13,4 т. При давлении в гидросистеме р=16 МПа. Такое усилие с запасом компенсирует гидроцилиндр

D=120 мм при штоке dШ=40…45 мм. Ход штока при коррекции L=860 мм. Мощность работы гидроподвесок в режиме коррекции захвата:

N=2*Q*V

Где Q=13,4 т – усилие на гидроподвеске

V=86/5≈17 см/с – скорость перемещения штока на длине 860 мм за 5 секунд.

Тогда мощность гидропривода равна:

N=2*13400*86/5=4600000 Н*см/с=46 кВт.

Необходимый расход рабочей жидкости при этом составит:

/с=2,8 л/с.