CC BY
21
УДК 621.9.06:623.5
Расчёт несущей конструкции рамы секции ограждения для упрочнения труб лонжеронов
С. А. Шамшура, М. Е. Попов
(Донской государственный технический университет)
Приведена методика проверочного расчёта на устойчивость секций несущей части ограждения стенда виб-роударного упрочнения. В качестве расчётной схемы принята арочная конструкция.
Ключевые слова: расчёт конструкции, рама ограждения.
Введение. Значительные габариты системы шумозащиты и необходимость снижения металлоёмкости и расхода шумопоглощающих материалов, т. е. малой толщины стенок секций, привели к необходимости расчёта несущей конструкции на устойчивость. Методика и результаты расчётов приведены ниже.
Результаты расчёта. Расчёт выполнен по справочному пособию [1] для рамы, имеющей арочную геометрическую схему (парабола, рис. 1), определяемую формулой:
У=^.Х.(/-Х)
Е
X
11
її
3
Т,
А
О
в
Рис. 1. Сечение рамы
Конструктивные размеры:
/7 = 2,55 м; /7і = 1,06 м; а = 1,49 м; / = 5,06 м.
Момент инерции профиля сечения стоек и арки:
7! = 72= 111,99 см4-
профиль швеллер стальной гнутый равнопологий 100x60x3 ГОСТ 8278-83. Вспомогательные коэффициенты:
/^ = Я + 1 = 0,21 + 1 = 1,21; Є = 2/? + 3 = 20,21 + 3 = 3,42
N = 5%Є + 4а(5^ + 2а) = 5 -1,062 • 3,42 + 4-1,49(5• 1,06 + 2-1,49) = 68,56
В
н
Рис. 2. Схема загрузки рамы
Погонная нагрузка от веса элементов, входящих в раму, на погонный метр: 4,93-6,3
1. Р,„
= 6,1 кг/ 5;0б /п.м
I = 6,3 м - общая длина швеллера арки. 2,23-5 шт
2. Р„,
= 2 2 кг/ 5;0б ' /п.м
м
м
3. Р = 3,75 кг/
МИН > /П-
4. Р =0,5 кг/
сетка ' /П-
5 Р =112 кг/
"11 гобшивка
6./и,-0,7«%Л
ЬР +Р
швел прогон мин.вата
р +р +р \ = 24 45кг/ = 0 0245 7"/
гсетка + гобшивка + гкреп ) /П.М /П.М
где К = 1,1 — коэффициент перегрузки.
Грузовые коэффициенты определены по таблице «Силовых схем и грузовых коэффициентов» на стр. 252, поз. II.
д0 = <7 ./2 = о, 0245 • 5, Об2 = 0,627 Д1=^1 = М27 =0 313
= = 0,209
о_Р=М27=0д57
Д4 =S-JL=V№1 = 0,125
Узловой и опорные моменты и опорные реакции.
^=^=^-[(3/7l+2a)-Al-3-/7l'A2-2a(2-A3-A4)] =
[(3 • 1,06 + 2 • 1,49) • 0,313 - 3 • 1,06 • 0,209 - 2 • 1,49 • (2 • 0,157 - 0,125)] = 0,013 т = 13 кг
2-68,56
.. Л, 0,313 _
]/„= — = —-------= 0,062 т = 62 кг
в I 5,06
V. = — -VB = _ о,062 = 0,062 г = 62 кг
л I в 5,06
Изгибающие моменты в узлах рамы С и D:
Мс = МD = -h, ■ НА = -1,06м • 13кг = -13,78 кгм
2,55
М. М': Ь
кгм
где М° — момент простой балки CD в точке Е.
М°Е = М = (tlL = 24'45'5,06' = 78 25 кгм ■
Е max 8 8
Общая вертикальная нагрузка на каток секции укрытия будет равна удвоенной опорной реакции, приходящейся от двух рам и веса боковых панелей (см. рис. 3):
VK = 2-(Na +q) = 2 -(62 + 24,45) = 172,9 кг .
Общая горизонтальная нагрузка на каток секции равна горизонтальной реакции от двух рам, опирающихся на один каток:
Нк = 2 ■ НА = 2 ■ 13 = 26 кг .
173кг VK= 173кг
Рис. 3. Схема нагружения на катки рамы 156
Заключение. Стрела прогиба для свободно опёртой по концам балки, нагруженной сплошной равномерной нагрузкой q = 0,245 кг/см, составит:
= °-*t5064 =0,88см,
384 E-J 384 2,1-106-111,99
где Е= 2,1 '106 кг/см2 — модель продольной упругости для малоуглеродистой стали; J = = 111,99 см4 — момент сечения профиля ригеля рамы; L = 506 см — длина ригеля рамы.
Таким образом, выполнено условие допустимой величины стрелы прогиба для таких габаритных размеров (f= 120 мм), что и подтверждает устойчивость предложенной конструкции ограждения.
Библиографический список
1. Глушков, Г. С. Формулы для расчёта неразрезных балок и рам / Г. С. Глушков, И. Р. Егоров, В. В. Ермолов; под ред. Г. С. Глушкова. — Москва: Госгортехиздат, 1960. — 343 с.
Материал поступил в редакцию 13.03.2012.
References
1. Glushkov, G. S. Formuly' dlya raschyota nerazrezny'x balok i ram / G. S. Glushkov, I. R. Egorov, V. V. Ermolov; pod red. G. S. Glushkova. — Moskva: Gosgortexizdat, 1960. — 343 s. — In Russian.
CALCULATION OF GUARD SECTION FRAME SUPPORT FOR LONGERON PIPE HARDENING
S. A. Shamshura, M. E. Popov
(Don State Technical University)
The checking stability calculation techniques for the guard support sections of the vibro-shock hardening stand is performed. The arched construction is accepted for the analytical mode!
Keywords: structural analysis, guard frame.
