Tính ổn định cho cầu trục

Một phần của tài liệu Nghiên cứu động lực học cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện Sê San 4 ( Kon Tum_ Gia Lai) (Trang 58 - 62)

Khi cầu trục làm việc cần đặc biệt chú ý đến lực quán tính khi khởi động hay hãm đột ngột cả cầu trục và xe con mang hàng vì vậy cần kiểm tra tính đứng vững của cầu trục chân dê trong các trờng hợp nguy hiểm này.

4.1. Kiểm tra ổn định của cầu trục khi đang làm việc theo phơng dọc với

đờng ray di chuyển cầu trục.

Trờng hợp làm việc bất lợi nhất là trờng hợp xe con chính mang hàng với tải trọng nâng Qh, cầu trục di chuyển dọc đờng ray phanh gấp hay khởi động, gió thổi dọc đờng ray theo hớng bất lợi (gió ở trạng thái làm việc). Cạnh lật ở

đây là điểm B.

Trong đó:

Gct=68000(kg) : Trọng lợng chung của cầu trục.

h1= 8.429 (m) : Chiều cao từ đất đến điểm đặt lực gió và quán tính tác dụng lên xe con khi cầu trục đang làm việc.

Có sơ đồ tính ổn định cầu trục theo phơng dọc đờng ray ở trạng thái làm việc nh sau :

0 y . S . 4 y ) m . y g . m

( 3 +s 3 δ − δ =

Hình 2.21: Sơ đồ tính ổn định cầu trục theo phơng dọc đờng ray ở trạng thái làm việc

Diện tích chịu gió theo phơng dọc đờng ray của toàn bộ cầu trục chân dê t-

ơng đơng diện tích chính diện: Fcg = 30m2. Chiều cao đặt lực Pg1 là : h1=8,429m Chiều cao đặt lực Pg2 là : h2=4,2m

Pg1 :Tải trọng gió tác dụng lên cầu trục.

Pg1=k0 x q x Fcg. Trong đó:

k0=1,4 : Hệ số cản khí động học.

q= 40kG/m2 : áp lực gió ở trạng thái làm việc bình thờng.

VËy Pg1= k0.q. Fcg =1,4 x 40 x 30 =1680 (kG).

Diện tích chịu gió của cạnh vật nâng là: Fh= 4 m2. Tải trọng gió tác dụng lên hàng:

Pg2=k0 x q x Fh = 1,4 x 40 x 4 = 224 (kG).

Pqt1 : Lực quán tính do trọng lợng của cầu trục gây ra.

Pqt1=(Gct +Gh).act = 68000.0,12 =8160(kG).

Gct=68000(kg) : Trọng lợng cầu trục.

act : Gia tốc chuyển động của cầu trục

Pqt2 : Lực quán tính do trọng lợng của hàng nâng gây ra.

Pqt2=Qh.ahn =52000.0,12 = 6240(kG).

Qh= 52000 (kG) : Trọng lợng hàng nâng danh nghĩa và thiết bị mang ahn : Gia tốc chuyển động

Chiều cao đặt lực quán tính của hàng : h2 =4,4 m

Hệ số đứng vững của cầu trục theo phơng dọc đờng ray tính theo công thức:

k1= l cl

M M

Trong đó:

Mcl : Mô men chống lật.

Mcl= (Gct+Qh).a/2=(68000+52000).4,25 = 510000 (kG.m) Ml : Mô men lật của cầu trục.

Ml =Mlct + Mlh

Mlct = Pqt1.h1+Pg1.h1’= 8160.6 + 1680.8,429 = 63120,72 (kG.m) Mlch = Pqt2.h1+Pg2.h2= 6240 . 4,2 + 224 . 4,2 = 27148,8 (kG.m) Ml = 63120,72 + 27148,8 = 90269,52 (kG.m)

Thay vào: k1=

15 , 1 65 , 52 5 , 90269

510000 M

M

l

cl = = ≥

.

Vậytheo phơng dọc đờng ray, cầu trục chân dê làm việc ở trạng thái làm việc bất lợi nhất nhng kiểm nghiệm cho thấy nó vẫn ổn định.

4.2. Kiểm tra ổn định của cầu trục khi đang làm việc theo phơng vuông góc với đờng ray di chuyển cầu trục.

Trong trờng hỵp bất lỵi nhất, xe con mang h ng đi ra phía ngoài cùng cđầ dầm chính, đến vị trí biên trên dầm chính thì phanh gấp hay khởi động va vào khối cao su giảm chấn, gió thổi theo hớng bất lợi tác dụng lên xe con, hàng nâng và kết cấu thép cầu trục khi đó cầu trục sẽ bị lất quanh cạnh B.

Sơ đồ tính ổn định cầu trục nh hình vẽ

Hình 2.22: Sơ đồ tính ổn định cầu trục theo phơng vuông góc đờng ray ở trạng thái làm việc

Pg : Tải trọng gió tác dụng lên cầu trục

Pgct = ko x q x Fg1 = 1,4x40x50 = 2800 (kG) Pgh : Tải trọng gió tác dụng lên hàng:

Pgh = ko x q x Fgh = 1,4x40x60 = 3360 (kG) Trong đó:

Fgh = 60 m2 : Tiết diện chịu gió của vật nâng Pqtxc : Lực quán tính của xe con

Pqtxc=Qxc.axc = 32000.0,044 =1408(kG).

axc : Gia tốc lớn nhất của xe con đợc tính ở phần trên bằng 0,044 Pqth : Lực quán tính của hàng

Pqth=Qh.axc = 52000.0,044= 2288(kG).

Hệ số ổn định của cầu trục theo phơng vuông góc với đờng ray ở trạng thái làm việc đợc tính theo công thức:

l 2 cl

M k = M . Trong đó:

Mcl : Mô men chống lật của cầu trục.

Gct : Trọng lợng phần kết cấu thép khung cầu trục Mcl = Gct x L/2 + (Gxc+Qh) x 0,25

Mcl = 36000.3+(32000+52000).0,25 = 153000 (kG.m).

Ml : Mô men gây lật cầu trục.

Ml = Pgctx h1 + Pgh x h2 +Pqtxc x h’1 +Pqthxh2

Ml = 2800x8,429 + 3360x4,2 + 1408 x 9 + 2288 x 4,2

= 59994,8(kG.m)

14 , 1 55 , 8 2 , 59994 153000 M

k M

l

2 = cl = = ≥

Vậy cầu trục chân dê ổn định theo phơng vuông góc với đờng ray ở trạng thái làm việc bất lợi nhất.

Nhận xét: Các kết quả tính toán về ổn định của cầu trục dới tác dụng của tải trọng động sẽ là đầu vào của bài toán thiết kế và kiểm tra khung dầm cầu trục

đợc trình bày tại các phần tiếp theo.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu động lực học cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện Sê San 4 ( Kon Tum_ Gia Lai) (Trang 58 - 62)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(77 trang)
w