Thiết kế kết cấu thép theo phương pháp tính trạng thái giới hạn cho máy trục

PHƯƠNG PHÁP TÍNH

Trong đó ứng suất phát sinh trong kết cấu dưới tác dụng của tải trọng không được vượt quá trị số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo. Hiện nay người ta đề ra phương pháp tính mới cách đánh giá mới về độ bền kết cấu kim loại máy trục, có xét đến sự làm việc thực tế của vật liệu ở ngồi giới hạn đàn hồi, thường là phương pháp tính theo trạng thái giới hạn hay tải trọng phá hoại. Theo phương pháp tính này kết cấu kim loại không đặt trong trạng thái làm việc mà đặt trong trạng thái giới hạn, tức là trong trạng thái kết cấu mất khả năng chịu tải, không thể làm việc bình thường được nữa, hoặc có biến dạng quá mức, hoặc do phát sinh ra các vết nứt.

Tuy vậy, đối với yêu cầu của một số kết cấu, tính theo trạng thái giới hạn đôi khi đưa đến những biến dạng tương đối lớn, vượt quá mức độ cho phép. Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn chưa được hồn thiện để tính kết cấu kim loại của tất cả các loại máy trục nên chúng ta chủ yếu tính theo phương pháp ứng suất cho phép vì phương pháp này đã phát triển khá phong phú và hồn chỉnh. Trường hợp thứ nhất: tải trọng không di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất.

Trường hợp thứ hai: tải trọng di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất + lực quán tính ngang + tải trọng gió ở trạng thái làm việc. Tải trọng không di động (không kể đế hệ số điều chỉnh) + tải trọng do các thành phần ở đầu cần khi tầm với nhỏ nhất + tải trọng gió ở trạng thái không làm việc.

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CÁC THANH TRONG DÀN

Chính vì thế nên kết quả tính theo phương pháp này tiết kiệm hơn phương pháp ứng suất cho phép. Để tăng độ chính xác của phép tính, nội lực trong các thanh cần được xác định theo hệ không gian. Tuy nhiên để đơn giản hơn trong các phép tính ta có thể chia hệ không gian ra nhiều hệ phẳng và mổi hệ phẳng này đặt dưới tác dụng của các hệ lực trong mặt phẳng tương ứng.

_ Trọng lượng bản thân của thanh không đáng kể so với tải trọng tác dụng lên dàn. Xác định các nội lực trong mặt phẳng nâng hàng bằng phương pháp tách mắt theo hình:5. Xét các nội lực trong các thanh ở mặt phẵng nằm ngang bằng phương pháp tách mắt với các tải trọng tác dụng lên cần được cho trong hình:6 (ứng với tổ hợp tải.

Với nội lực của thanh biên được chọn dựa vào sự tách mắt ta thấy nội lực trong thanh trong quá trình tích mắt nhỏ hơn 1782347,253 N. Với diện tích mặt cắt vừa tính được ta chọn loại thép góc đều cạnh số 20 có các thông số sau. Chọn tiết diện thanh xiên: Với thanh xiên ta cũng chọn như thanh biên dựa vào tải trọng tác dụng lên thanh lớn nhất để cho tiết diện.

Hầu hết các thanh đứng đều chịu tải trọng bản thân cần và gió tác dụng lên cần nên tải trọng tác dụng lên nó rất nhỏ so với các thanh xiên. Nhưng để cho đơn giản trong việc chọn thép ta chọn tiết diện thanh đứng giống tiết diện thanh xiên tức là thép góc số 16. * Cần là thanh tổ hợp, dùng phương pháp biến đổi tương đương từ đó ta có thể xác định chiều dài tính tốn của cần trong mặt phẳng nâng và mặt phẳng ngang.

Do không kể đến ảnh hưởng của cáp nâng hàng đến độ ổn định tổng thể của cần nờn coi cần là một thanh cú đầu cụng son à = 2. Trong thực tế đối với kết cấu dàn người ta có thể dùng nhiều kiểu mối ghép khác nhau(bằng bulông, bằng hàn, đinh tán. Nhưng loại kết cấu mối hàn rất được dùng phổ biến vì các ưu điểm của nó về tính thẩm mỹ, tính kinh tế, đồng thời cũng chịu lực không kém so với bulông và các loại mối ghép khác.

Về mối hàn trong một mối ghép người ta dùng bốn đường hàn (2 đường hàn sóng, 2 đường hàn mép) để chia nội lực trong thanh tác dụng vào nó. Đối với mồi hàn sóng thì chịu 70% nội lực trong thanh, còn đường hàn mép chịu 30%. Để cho mối hàn được đảm bảo khi chịu lực ta tiến hành tính chiều dài mối hàn, nếu chiều dài mối hàn lớn hơn chiều dài của cánh thép góc thì ta có thể dùng bản mã để truyền lực đồng thời đảm bảo được chiều dài mối hàn.

K – hệ số phân phối nội lực N khi liên kết các thép góc lại với nhau.