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200吨扁担梁
1.1扁担梁:
扁担梁图
扁担梁局部图
1.2、卸扣与扁担梁组装图
卸扣与扁担梁组装及卸扣的角度情况图
1.3扁担梁工作中可能出现的3种受力情况图
1.4.力的大小 :
扁担梁承载200吨时:F1=F2=100t,Q1,Q2,P1,P2在扁担梁上部钢丝绳的夹角为600 ,扁担梁下部钢丝绳与垂直线的夹角按80:
力最大值为: Q1=100t/cos30°=115.5t ,P1=100*tg30°=57.8t, Q2=100*cos8°=101t , P2=100*tg8°=14.1 t
1.5、Ф299,厚20,长6000的无缝钢管的相关参数
(1)、面积:A=π*(Ф29.9/2)2-π*(Ф25.9/2)2=175.212cm2
(2)、惯性矩;Iy=Iz=(π/64)*(29.94-25.94)=17135.9526cm4
(3)、抗弯截面惯性模量:W=(π*D3/32)*(1-d4/D4)=Iy/(D/2)
=Iy/(Ф29.9/2)=1146.217cm3
式中D-钢管外经,d-钢管内径
(4)、惯性半径:i=(Iy/A)1/2=9.9cm
1.6、相关钢材的参数
A3: σs= 240MPa=2449Kg/cm2 [σ]= [σ]p=1400Kg/cm2
[τ]=950Kg/cm2
16Mn: σs= 295MPa=3010Kg/cm2
[σ]=[σ]p=σs/1.7= 1770Kg/cm2
[τ]=σs/nt=σs/2.5=1200Kg/cm2
45: σs=360MPa
2、 Ф299无缝钢管应力验算:
以下计算全部按1.2的动载系数考虑
2.1、根据扁担受力图1校核应力:
轴向压力P= P1 =57.8 t
Ф299管轴向压应力:σP=1.2*57.8吨/A=395.9Kg/cm2
符合要求
(2)、Ф299管子的剪力Ft为:Ft=F1-F2=0
2.2、根据扁担受力图2校核应力和计算挠度:
(1)、 轴向压力= P1- P2=57.8-14.1 t=43.7 t;
Ф299管子轴向压应力:σP=1.2*43.7吨/A=300Kg/cm2
(2)、 弯矩(倾翻力矩): M=1.2*P2*32=541440Kg.cm
倾翻力矩使管子上方受压,下方受拉。
(3)、Ф299管子弯曲应力:σ1=M/W=472.3Kg/cm2
(4)、 Ф299管子偏心轴向压应力:
在管子上方:σP=轴向压应力+弯曲应力
=σP+σ1=300Kg/cm2+472.3Kg/cm2
=772.3Kg/cm2〈[σ]=σs/N =1400Kg/cm2,符合要求
(5)、Ф299管弯曲变形最大挠度:fmax=ML2 /(9EI*31/2)=3mm〈L/1000=6,符合要求
式中E=210GN/M2
(6)、Ф299管子的剪力Ft为:Ft=F1-F2=0
2.3、根据扁担受力图3校核应力和计算挠度
(1)轴向压力= P1+P2=57.8 t+14.1 t=71.9t;
Ф299管子轴向压应力:σP=1.2*71.9吨/A=492.4Kg/cm2
(2)、弯矩: M=1.2*P2*32=541440Kg.cm
弯矩 M方向与1.5.2的相反,倾翻力矩使管子下方受压,上方受拉。
(3)、Ф299管子弯曲应力:σ1=M/W=472.3Kg/cm2
(4)、Ф299管子偏心轴向最大压应力:
在管子下方:σP=轴向压应力+弯曲应力=σP+σ1
=492.4Kg/cm2+472.3Kg/cm2=964.7Kg/cm2〈[σ]=σs/N =1400Kg/cm2,符合要求
(5)、Ф299管弯曲变形最大挠度:
fmax=ML2 /(9EI*1.73205)=3.mm〈L/1000=6,符合要求
式中E=210GN/M2
(6)、Ф299管子的垂直方向剪力Ft为:Ft=F1-F2=0
2.4压杆稳定性验算
管子尺寸: Ф299,厚20,长L=6000
(1).长细比λ=μ*L/=1*600/9.9=60.6
式中:λ:长细比
μ:长度系数,查得μ=1
(2)、用欧拉公式验算压杆稳定性:
λ1=(π2E/σp)1/2≈100
式中:E:弹性模量
因(1)中λ=60.6〈λ1=100,不适应欧拉公式计算。
(3)
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