Расчет грузоподъемности крана

 

Исходные данные для расчёта крана (Рис. 7):

Высота подъёма груза, м - 5

Скорость подъёма груза, м/с - 0,2

Вылет стрелы, м - 3,5

Режим работы, ПВ % - 25 (средний)

Привод механизма подъёма и подъёма стрелы - гидравлический.

 

Рис. 7 Схема крана

 

Определяем грузоподъемность крана исходя из уравнения устойчивости.

отсюда максимально допустимый вес груза будет равен:

 

 

Где, Ку - коэффициент грузовой устойчивости, Ку = 1,4;

Мвост - момент восстанавливающий;

Мопр - момент опрокидывающий;

Gт-вес трактора, из технической характеристики Gт = 14300 кг;г-вес груза;

а - расстояние от центра тяжести трактора до точки опрокидывания;

b - расстояние от точки опрокидывания до центра тяжести груза.

 

;

Отчет по выполненной работе

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- оборудование и материалы, используемые в работе;

- применяемые методы исследования (вещества, тела и пр.);

- описание экспериментальной части (могут быть приведены примеры рисунков и пр.).

И т.д.;

- Выводы.

 

Раздел 10. Сооружение газонефтепроводов и газонефтехранилищ в условиях Севера

Расчет устойчивости трубопровода на болотах при различных способах балластировки.

Цель: Рассчитать устойчивость трубопровода на болотах при различных способах балластировки

Задание:

1. Рассчитать устойчивость трубопровода, сооружаемого на болоте при различных способах балластировки

 

Исходные данные: Dн=1,22м; =0,0168; Dвн= 1,1864; I=0,011488 ; qс.в=4982,489 Н/м; qдоп=0 - для наиболее благоприятного случая т.е. незаполненного продуктом трубопровода; =307,08 МПа

Где n- номер варианта (по списку)

Вопросы для самоконтроля:

1.Что такое балластировка трубопроводов?

2.Какие способы балластировки вам известны?

3.В каких случаях необходима балластировка?

4.От чего зависит осевой момент сопротивления поперечного сечения трубопровода?

5.Что такое анкерное устройство

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Трубопровод, укладываемый в болотистом и обводненном грунте,должен быть закреплен против всплытия,если он имеет положительную плавучесть. Трубопровод закрепляется одиночными утяжеляющими железобетонными и чугунными грузами, сплошным бетонированием, металлическими винтовыми анкерными устройствами и засыпкой минеральным грунтом. Проверка против всплытия трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках выполняется по расчетным нагрузкам и воздействиям из условия:

Б>Kм(Кн.в*qв-qпр-qдоп)

Где Б - необходимая величина пригрузки или расчетного усилия анкерного устройства, приходящаяся на трубопровод длинной 1м.

Kм-коэффициент безопасности по материалу, принимаемый равным для анкерных устройств 1;для железобетонных грузов 1,05;при сплошном бетонировании методом торкретирования 1.1;при балластировке грунтом 2

Кн.в- коэффициент надежности при расчете на устойчивость положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным для болот и периодически затопляемых участков 1%обеспеченности 1.05

qдоп- расчетный вес продукта на воздухе, дополнительных обустройств в воде,а также обледенения в воде при транспортировке продукта с отрицательной температурой

qв-расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод (с учетом изоляции), определяемая по формуле;

Dиз- наружный диаметр трубы с учетом изоляционного покрытия

Dиз=Dн+2δиз

δиз- толщина изоляционного покрытия

- объемный вес воды с учетом растворенных солей и взвешенных частиц грунта

Н/

qтр- расчетный вес трубопровода (с учетом изоляции)на воздухе

q тр=qсв.+qиз

qс.в- собственный вес трубы

qиз-вес изоляционного покрытия

Где nс.в- коэффициент перегрузки, при расчетах на продольную устойчивость и устойчивость положения принимается равным 1

Нормативное значение веса изоляции определяется так

(

Где объемный вес изоляции

Расстояние между отдельными грузами балластировки трубопровода определяется по формуле

Где - средний вес одного груза в воздухе

-средний фактический объем груза:

Для железобетонных грузов

Для чугунных грузов

При сплошном бетонировании требуемый наружный диаметр забалластированный трубы определится из выражения

Где -объемный вес бетона, =22* Н/

-диаметр заизолированного трубопровода

При балластировке металлическими винтовыми анкерными устройствами.расчетное усилие(допускаемая нагрузка) определяется по формуле:

= *

Где

-коэффициент несущей способности грунта, в котором находится лопасти анкеров

-коэффициент условий работы анкерного устройства, принимаемый

0,5 при

-максимальная (критическая) нагрузка на один винтовой анкер, завинченный в грунт на глубину не менее шести диаметров лопасти

 

Расстояние между анкерами

Дополнительно определяется расстояние между анкерами из условия просности

=

Где -положительная плавучесть:

= * -

-объем воды, вытесненной 1м трубы с учетом изоляции:

=

Где -толщина изоляционного покрытия.

W-осевой момент сопротивления поперечного сечения трубопровода, :

W= = =0,098 *

Выполнение работы:

 

Пример: Рассчитать устойчивость трубопровода, сооружаемого на болоте при различных способах балластировки, приняв следующие исходные данные: Dн=1,22м; =0,0168; Dвн= 1,1864; I=0,011488 ; qс.в=4982,489 Н/м; qдоп=0 - для наиболее благоприятного случая т.е. незаполненного продуктом трубопровода; =307,08 МПа.

Решение

Изоляция битумная усиленного типа: из=0,006 см; из=10500 Н/м3.

Наружный диаметр трубы с учетом изоляционного покрытия:

Dиз=1,22+2*0,006=1,232м

Нормативное значение веса изоляции:

=10500* =242,527Н/м

Расчетный вес трубопровода (с учетом изоляции) на воздухе:

qmp= 4982,489+242,527=5225,016 Н/м.

Расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод:

=11500* =13702,156Н/м

1. Балластировка одиночными железобетонными грузами.

По формуле (2.1) проводим проверку против всплытия трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках:

Б=1,05(1,05*13702,156-5225,016-0)=9620,36H/м

Средний фактический объём груза:

= *1,05=2,09

Расстояние между отдельными железобетонными грузами:

= =1,659м

2. Балластировка одиночными железобетонными грузами.

Средний фактический объём груза:

=3,14*( - )*0,884=0,352

Расстояние между отдельными чугунными грузами:

= =1,658м

3. Баластировка сплошным бетонированием.

Наружный диаметр забетонированной трубы:

= =1,7м

Толщина бетонного покрытия:

= =

4. Пригрузка металлическими винтовыми анкерными устройствами.

Принимаем =2; =0,5; =1; диаметр лопасти =600мм

=120* Н

Расчетное усилие (допускаемая нагрузка):

=2*1*0,5*120* =120* Н

Б=1*(1,05*13702,156-5225,016-0)=9162,2478Н/м

Расстояние между анкерами:

= =13,097м.

Объем воды, вытесненной 1м трубы с учетом изоляции:

= =1,191

Положительная плавучесть:

=11,5* *1,191-5225,016=8471,484Н/м

Осевой момент сопротивления поперечного сечения трубопровода:

W= =0,0188327

Расстояние между анкерами из условия прочности:

= =90,51м

90,51м 13,097м, т.е. условие обеспечения прочности трубопровода выполняется.

 

 

Раздел 12. Основы сварки