Траверса для погрузочно-разгрузочных работ

Траверса для погрузочно-разгрузочных работ

11 ноября 2015
А.Н. Фахретдинов,
Директор
А.Н. Голубев,
инженер-конструктор
Н.М. Санчаева,
инженер-конструктор
ООО Управление механизации «Стерлитамакское»
e-mail: ums-st-ooo@mail.ru
С.А. Овчинников
Директор
ЗАО ЦТД «Уральский» (г. Уфа)
e-mail: zaoctd_uralskii@mail.ru



Готовую продукцию необходимо надлежащим образом складировать, а затем отправлять заказчику. Для обеспечения сохранности груза, удобства его погрузки и выгрузки груз может быть упакован в тару или в контейнер. Контейнер представляет собой деревянный или металлический ящик, имеющий крышку или открывающуюся боковую стенку. На контейнере имеются петли для захвата его подъемным механизмом. Контейнеры и поддоны, как правило, используют для многократной перевозки грузов. Они могут быть универсальными, используемыми для перевозки различных грузов, или специальными — только для определенного груза.
Выбор тары для хранения и перевозки груза определяется, в первую очередь, свойствами груза и зависит также от условий погрузки, перевозки и разгрузки. Механизация погрузочно-разгрузочных работ позволяет сократить сроки выполнения погрузочно-разгрузочных работ, внутрискладских перевозок, укладки и отбора товаров.
Мы предлагаем для погрузки-разгрузки контейнера с открывающейся боковой стенкой применять скобу-траверсу (см. рис. 1).

g8.png




Скоба-траверса состоит из грузозахватной скобы, канатного стропа и грузозахватной траверсы.

Приводится расчет Скобы-траверсы для погрузки в контейнер с боковой загрузкой молота с массой 10 т со смещенным центром тяжести(см. рис. 2).


g1.png

Рассчитываем каждый узел по отдельности.
1. Расчет грузозахватной скобы.
Грузозахватную скобу рассчитываем по методу допускаемых напряжений. При этом конструкцию рассматриваем в рабочем состоянии под действием нормативных нагрузок, а полученные напряжения сравниваем с допускаемыми:



Допускаемые напряжения для случаев воздействия основных (собственный вес, временные вертикальные нагрузки, вес льда или обледенение) и одновременно дополнительных (ветровые, температурные, монтажные, нагрузки аварийного характера) определяем из таблицы:


Табл.1. Допускаемые напряжения для прокатной стали, МПа

 Напряженное состояние          
                                     
                             Класс стали
С 38/23          С 44/29        С 46/33       С 52/50           
Растяжение, сжатие, изгиб 160/180          220/250        230/260       260/290
Срез100/110          130/145        135/150       155/170
Смятие торцовой поверхности 240/270          320/360        330/370       380/430
  
     При расчете вертикальных нагрузок, действующих на грузозахватную траверсу учитываем коэффициенты Кди Кп ,где:
Кд =1,15 –коэффициент динамичности, учитывающий повышение нагрузки на элементы такелажа, связанное с изменением скорости подъема или опускания;
Кп =1,1 –коэффициент перегрузки, учитывающий возможное отклонение фактической нагрузки вследствие неточного определения центра тяжести.

Для расчета скобу условно поделим на участки (см. рис. 3) и начнем расчет с участка балки А-Б, который представим в виде консоли защемленной в т. Б и действующими вертикальными нагрузками (см. рис. 4).


g2.png











Рисунок 3

g3.png







Расчетные данные для участка А-Б:
Gтраверса = 350 кг,Gмолот = 10000 кг
Рисунок 4.


Gбалка А-Б = 616 кг Рисунок 4.
L1=2500 мм; L1-2=1250 мм;L1-3=180 мм;
L1-4=2300мм;L1-5=1050мм;


Определяем опорные реакции в части балки в точке Б.
Реакцию заделки представляем в виде двух сил Бхи Бу ,направленных как указано на рис. 4, и реактивного момента Мб.
Составляем уравнение равновесия балки:
Приравниваем нулю сумму проекций на ось Х всех сил, действующих на балку. Получаем Бх=0.
Приравниваем нулю сумму проекций на осьУвсех сил, действующих на балку.
Получаем Бу–(Р+Р1)=0, откуда Бу = –(Р+Р1),где
Р, Р1 – вертикальные нагрузки, действующие на балку А-Б
Р=(Gмолот + Gтраверса)* Кд*Кп
Р1= Gбалка А-Б* Кд*Кп
Р =(10000 кг+350 кг)*1,15*1,1*9,8Н=128308,95 Н= 128,31кН
Р1 =616 кг*1,15*1,1*9,8Н=7636,55 Н= 7,64 кН
Бу = -(128,31кН+ 7,64кН)= -135,95кН


Составляем уравнение равновесия. Приравниваем нулю сумму моментов всех сил относительно точки Б:
ƩМб=0
-Мб – Р*L1–Р1*L1-2=0
Мб = Р*L1–Р1*L1-2=0
Мб= – (128,31кН* 2,5 м +7,64 кН * 1,25 м)= -(320,775 кНм + 9,55кНм)= -330,33 кНм
Принятое направление реактивного момента следует изменить на обратное.

Определим изгибающие моменты в сечениях 1 - 1, 2 - 2
М1-1 = -Р *L1-3, М2-2= -Р *L1-4 – Р1*L1-5
М1-1 = -128,31 кН * 0,18 м = -23,1 кНм,
М2-2= -128,31 кН * 2,3 м – 7,64 кН * 1,05 м = -303,13кНм,
Поперечное сечение балки следует выбирать согласно условию
WТр≥ ;
Определяем требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки в точке Б сечениях 1 - 1, 2 – 2


WТрБ≥ ;WТр1-1≥ ;
WТр2-2≥ ; где

- допускаемое напряжение при изгибе для материалаС38/23 , см. табл. 1

WТрБ≥ ;
WТр1-1≥ ;
WТр2-2≥ ;

Расчет балки скобы ведем для листового материала Ст3сп5св ГОСТ 14637-89 прямоугольного сечения при b=0,5 * h

g5.png
Для прямоугольного сечения осевой момент сопротивления сечения Wх рассчитывают по формуле:

Wх =b/h2/6,
заменив bна 0,5h получаем:
Wх =0,5h * h2/6 = h3/12, откуда находим h = (12 * Wх)1/3

Главный центральный момент инерции сечения Jx рассчитывают по формуле Jx =b * h3 /12 , получаем Jx =0,5h * h3 /12 =h4/24

Определяем геометрические размеры балки в сечении 1-1, 2-2 и т.Б для этого подставляем в формулу вычисленные осевые моменты сечений
hБ = (12 * WТрБ)1/3 = (12*1835,2 см3)1/3 = (22022,4 см3)1/3 = 28,03 см
h1-1 = (12 * WТр 1-1)1/3 = (12*128,3 см3)1/3 = (1539,6 см3)1/3 = 11,55 см
h2-2 = (12 * WТр 2-2)1/3 = (12*1684,1 см3)1/3 = (20209,2 см3)1/3 = 27,23 см
bБ = 0,5* hБ = 0,5 * 28,03 = 14,015 см

Аналогично производим расчет всех участков балки, проушин и осей скобы, канатного стропа и грузозахватной траверсы, определяем размеры конструкции. По вычисленным значениям строим эпюры изгибающих сил (см. рис. 5)и изгибающих моментов (см. рис. 6).

g6.png

Рисунок 5.


g7.png











Рисунок 6.


Изготовленная скоба-траверса должна соответствовать техническим условиям и технологической документации. Скоба-траверса должна подвергнуться приемочному контролю и испытанию пробной нагрузкой превышающей номинальную грузоподъемность траверсы на 25%. Груз должен удерживаться траверсой в статическом состоянии не менее 10 мин на высоте 50-100 мм. После снятия нагрузки в деталях скобы –траверсы не должно быть трещин, надрывов и остаточных деформаций.

При погрузочно-разгрузочных работах, груз стропить так, чтоб центр масс груза находился на одной вертикальной линии с центром масс скобы-траверсы.



Литература

1.Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» приказ №533 от 12.11.2013г.
2. РД 36-62-00 Оборудование грузоподъемное. Общие технические требования.
3.РД 10-33-93 Стопы грузовые общего назначения. Требования к устройству и безопасной эксплуатации.
4.М.Н. Хальфин, А.А. Короткий, Б.Ф. Иванов, В.Б. Маслов, А.А. Козынко, В.П. Папирняк, А.Д. Кирнев «Грузозахватные приспособления и тара» Ростов на Дону: Феникс, 2006г.
5. В.И. Анурьев «Справочник Конструктора» Т1, Т2 Москва, Машиностроение, 2001г.



Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~2P1Rn