[Prones]

Доброго времени суток, я процессе работы я столкнулся с вопросами, которые вроде простые, но я не смог понять, как их решить с уверенностью. Заглядывал и в сопромат, и в СНИП по металлоконструкциям, не дошло до меня. Если кто-то сможет объяснить или показать примеры понятного решения(или упрощенного решения), или ссылки на доступную для понимания литературу буду очень благодарен. Хочу разобраться, что и как действует, так как придется с этим очень часто сталкиваться, а спросить не у кого.
Есть рисунки и здесь и в архиве.
Пользовался СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» ,
ГОСТ 8639-82  Трубы стальные квадратные. Сортамент
ГОСТ 13663-86 материалы для квадратных труб.

1.) а. Соединение  двух квадратных труб 40х40 посредством шпильки. Я проводил расчеты , беря данные по моменту сопротивления(W) из госта 8639-82 и сигмы т (предела текучести) для материалов под этот гост. И пользуясь формулой M/WRY <1 .  Вычисляешь момент, принимаешь значения R как сигму т и Условие прочности на изгиб проходит. Но у меня есть отверстие 10 мм, это концентратор напряжения и мне надо узнать его значение. Поискал по нету, нашел табличку, где по отношению высоты детальки и диаметра отв. находиться коэффициент и он был от 3 до 3.7. В чем загвоздка если использовать, этот коэффициент то прочность на изгиб не получается. В итоге подумал и взял материал 10ХСНД, и то не уверен, не будет ли прорыва или трещин в месте соединений.
А срез шпильки, вроде худо-бедно посчитал ,и сам, и по онлайн сервису, принял прочность 5.8
б. Как рассчитать, на сколько надо сместить  отв. от края, чтоб металл не прорвало?

2.) Я пытаюсь рассчитать опорный кронштейн. Сила направлена на круглый врез, что приводит к изгибу ножки, и я как понимаю, будет опасное сечение 4(снизу).   И по усилию, которое распространиться по кронштейну даст реакцию опоры и опасное сечение 4(сверху).
Тут я в ступоре, что куда и как. Как я понимаю поверхность 1 действует на смятие, чем она больше, тем легче избегать смятия (Я посчитал там огромные запасы и не стоит заморачиваться).  Сечение 2  действует на изгиб? Но у меня круглый стержень упирается в поверхность 1 и на ножку частично давит и мне важна высота сечения 4?. Как просчитать наименьшую высоту сечения?. Или толщину этой пластинки. Что на, что действует и какие справочные данные мне нужны. Я нашел все для стали 20пс, всякие разные сигмы и др значения (спасибо Анурьеву) А поверхность 3 сопротивлялась бы кручению, если бы оно было?

3.) Тут задача похожая на предыдущую и по идее, если пойму прошлую задачу и эту решу.  Есть направляющая по ней катается подшипник, и я опасаюсь, что пластина отогнется вниз.  По сути это прямоугольный стержень, с жесткой опорой и вылетом на 40 мм и толщиной 3 мм. Но что мне брать за сечение, у меня же длинная направляющая больше метра ,а линия контакта 9 мм, как ширина подшипника. И что тут принимать и учитывать?

4.) Тут уже кого хватит сил просто направить. Как посчитать жесткость прямоугольника и вообще металлоконструкции и их устойчивость. Тут хватит литературы, чтоб я попарился поразбирался.
Спасибо за внимание, и даже, что просто прочли это.

[Prones]

Еще картинки.

[Foxson]

1 При такой конструкции вы уходите в какую-то экзотическую сталь. Нужно похоже выбирать трубы "поквадратней" или прямоугольного сечения. А чтоб не порвало на отверстиях обычно делают усиливающие приварные накладки.
2 По моему смысла считать нет: очевидно, что нужны усиливающие косынки, местами 2 под 90 град.
3 Странно, что беспокоитесь за "швеллер", меня больше напрягает диаметр посадочного места подшипника и как вы в него заворачиваете ещё и винт
4 Какая там может быть полезная жёсткость, он от своего веса будет гнуться.

[Prones]

Спасибо за ответ, но:
1.)   У меня перед глазами рабочая конструкция есть, которая работает и поднимается. С профилем 40х40х3 из Ст3сп. Правда у них первые варианты, ломались в местах Х пересечения, характер разрушения мне не сказали (трещины, лопнуло или сплющилось и т.д.) После этого до 3 мм и довели толщину профиля. Это все делал прошлый инженер, который пропал. Я повторил и изменил конструкцию(в других местах). А здесь? я хочу убедиться, что у меня ничего не лопнет и какой точно можно брать профиль и какие запасы по прочности.  Вес нагружения до 200 кг груза, а конструкция весит 100-130 кг. Тобишь нагрузки не более 4000 Н , какие я беру для расчета.
2.)   У них были такие же кронштейны, только рожки были  35 мм и нижние и верхние, я уменьшил до 10 мм, и опять же хочу понять, как рассчитать наименьший размер. (так как , чем меньше размер тем больше будет зазор до пола , а это уже клиренс)))
3.)   Подшипник маленький 15х32х9, нагрузки на него не большие, и болтик там маленький М6, по 4.5 мм на стенку запас, сойдет по моему , причем сечение то не измениться, внутри будет не пустота а тело болта.. Общая нагрузка делиться на 4 у меня там, 2 подшипника разнесенных и 2 оськи.  Они все в одной плоскости распределяют нагрузку и не должно быть особого перекоса.
4.)   Жесткость я имел ввиду, в общем, какие либо книги или отсылка к гостам, я сходу не смог наткнуться на данную тематику. Я же не всю картинку нарисовал, а очень упрощенно.

[Foxson]

Ваша, вместе с пропавшим инженером, главная ошибка - не учитываете динамические нагрузки. То, что изображено на картинках очень сильно напоминает грузоподъёмные приспособления. Вряд ли можно применять методику расчёта строительных конструкций.

[Prones]

На самом деле это просто тележка с гидроцилиндром, где при помощи "ножниц" поднимается верхняя плоскость. Никаких серьезных ускорений, никаких скачков или рывков, груз неподвижен.

[Miko (Тарантул)]

у вас просто кинематическая схема , такие вещи решают в специальных приложениях типо autodesk simmulatin, ANSYS explicit и др. И сравнивают все по главным или эквивалентным напряжениям , и тут методики СНиП не уместны вообще , сечение можно подобрать а вот с усилиями в узлах будет проблема , ну или приблизительно и умножить на коэффициент 3-5

[Miko (Тарантул)]

я так понимаю вы к нам из машиностроителей ?

[Miko (Тарантул)]

единственное что есть в СНиП это коэф. 2 для динамических усилий , то есть берете статическую нагрузку и умножая на 2 находите динамическую. Но и этот коэф. можно рассчитать зная характеристики оборудования,например частота колебания и вес. Обычная задачка по физике

[Prones]

Угу, по образованию горный инженер, а работал на производстве, в основном с редукторами: червячными, планетарными и цилиндрическими, своя атмосфера скажем так)). Сменил работу, а тут опа расчет металлоконструкций, хочу хотя бы на примитиве понять, у чего откуда ноги растут. Вручную уметь считать и понимать. Тут на самом деле простой сопромат поможет , но влез прибалдел и пока,что озадачен. Вон к примеру, 3 пункт про направляющую. Хочу попробовать посчитать как схему со стержнем, непонятно, что брать за сечение. Я умом понимаю,что пластинка площадью 4х1  или 4х10 мм, погнется под весом 70-100 кг (1000 Н),но она же больше, длиннее , и насколько длинное сечение мне требуется учитывать. Но опять же, у меня перед глазами пример в металле, где оно спокойно бегает и работает, а есть зарубежные аналоги, где только картинка и изображен паз по которому передвигает  ролик или подшипник, причем там сечение зрительно небольшое, даже меньше чем 40х40.
И меня очень интересует коэффициент который учитывает отв. в моем профиле.

[Miko (Тарантул)]

такие вещи решает действительно сопромат , но в лице программ по твердотельному моделированию , у вас похоже "КОМПАС 3д" ? эту модель обычно куда нить закидывают и считают , если напряжения превышают предельного предела текучести стали то меняют материал или геометрию.

[Prones]

Я думаю, на выходных так и сделаю, единственное, меня смущает как поведут себя привязки и сопряжения в сборке. Если буду импортировать в другие САПР. По идее я могу, защититься от расползания, в лоб довести до крайних нужных мне положений. И там вручную шток гц удлинить, "соприкоснуть" с основанием корпуса гц. И получиться типо жесткая конструкция, которая никуда не убежит. (У меня все с друг другом жестко связано, единственная свобода у штока гц который я двигаю.) Но пока,что хочу понять "ручные" расчеты. И уже спасибо, смогу учитывать 2 кратный запас для динамики.

[Foxson]

Зря вы отмахиваетесь от динамических нагрузок. Раз вы знакомы с редукторами, то с явлением выкрашивание поверхности контакта зубьев знакомы. Нагрузки там значительно меньше предельных по прочности, но явление "усталость металла" ни кто не отменял. Всё зависит от количества циклов нагружения, а сами нагрузки могут на порядки быть меньше предела прочности. Возьмите кусок проволоки и потренируйтесь на сгибание-разгибание.Рекомендую вам:
1 Перейти на трубу прямоугольного сечения 60х40, 80х30 (посмотрите сортамент). Это позволит увеличить диаметр отверстия и вставить туда ремонтно пригодную втулку-подшипник (типа грибок). Сразу решите 2  проблемы. Втулку естественно прихватить сваркой.
2 На вилке у вас не правильно указано опасное сечение. Опасное сечение проходит строго по вектору силы F1 (показано на чертеже вилки). Вилку измените: диаметр 40 мм явно имеет завышенную прочность. Общую ширину вилки 80 мм поделите на 3 и этого будет достаточно для ролика, который входит в вилку. На входе в вилку сделайте плавное расширение "раструбом" для более простого захода ролика - юзеры гравицапы скажут "спасибо".
3 Уберите стопорный винт подшипника, он не нужен: садите подшипник с небольшим натягом, он не соскочит. Это даст возможность приблизить подшипник к вертикальной стойке швеллера и уменьшить плечо силы, действующей на опорную нижнюю полку. Не переусердствуйте с приближением - учитывайте точность изготовления рельсов под колёса (иначе будет клинить торцами).
4 Посчитайте лучше жёсткость рамы, на которую будете крепить эту мембрану. Жёсткость мембраны вообще не учитывайте.
После того, как нарисуете, для смеха сделайте поверочный расчёт гравицапы.

[Prones]

Здравствуйте, пока по частям разбираю ответ.

1.) а)Втулка эта хорошая мысль, будет контакт не по резьбе, а по цилиндрической поверхности, но вопрос в другом, если я введу втулку даже 2 мм, а это маловато, то "съем" 1 мм, у площади метала который сопротивляется нагрузке и еще больше ослаблю все.

б.) Я скинул мой расчет и логику действий, меня смущает одно, как учесть отверстие во всем этом, если пользоваться опытом предшествиника, то мои действия не испортят конструкцию и она будет работать.  Есть ли там у меня логические ошибки, запас получается примерно 30%, а у предшествиника был нулевой запас.

[Foxson]

Делать втулку-подшипник можно, если решитесь менять трубы пантографа на трубы прямоугольного сечения (с большей стороной 60 или 80). Если оставляете квадратные - нужно одностороннее усиление стенки трубы приварной накладкой 5-6 мм толщиной. "Пропавший инженер" правильно ориентировался на материал ст3, таких труб из высоколегированной стали не купить в малом количестве (состав из нескольких вагонов купить проще), 09ГС - возможно купите, но не факт.
Или ещё 1 вариант, если вы зациклились на квадратной трубе, ось пантографа сделать вне трубы (не сверлить в ней ослабляющее отверстие)- через приварное "ухо". Но изменится кинематика и размеры труб, нужно прикидывать как всё будет двигаться.

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию

[kutuzovr748]

Экономия Электроэнергии

автор: kutuzovr748

08 Апреля 2024 года, 15:05

Инженер

автор: РУП «Белэнергосетьпроект»

04 Апреля 2024 года, 16:11

утечка в трубопроводе

автор: Shvet

23 Марта 2024 года, 11:34

Требуется инженер-конструктор

автор: Стеклотехстрой

12 Марта 2024 года, 10:14

Установка пластиковых окон в многоквартирных...

автор: Виталина

11 Марта 2024 года, 14:53

Требуется инженер-проектировщик (КЖ КМ КД)

автор: РУП «Белэнергосетьпроект»

11 Марта 2024 года, 14:31

инженер-строитель (подсчет объемов по строит...

автор: РУП «Белэнергосетьпроект»

11 Марта 2024 года, 14:05

Энергоэффективное строительство с АВОК. Веби...

автор: АВОК

05 Марта 2024 года, 15:49

Ищу проектировщика на Разработку проекта на ...

автор: Екатерина Сорокина

27 Февраля 2024 года, 09:52

Требуется проектировщик. Разработка КМД.

автор: Stasya88seva

10 Февраля 2024 года, 16:10

Строительство из пеноблоков

автор: Медведева

07 Февраля 2024 года, 11:49

Требуется доработка раздела КР(КМ) высотного...

автор: Анита000

29 Января 2024 года, 20:01

Нужен проект КМ из ЛСТК

автор: Pavel48

17 Января 2024 года, 16:35

Требуется специалист КР

автор: mariaks

25 Декабря 2023 года, 11:32

Требуется специалист КЖ/КМ – Реконструкция г...

автор: mariaks

25 Декабря 2023 года, 11:31

[1077]

Сейчас на форумах: гостей - 1077, пользователей - 18 Имена присутствующих пользователей: Чистильщик, Андрей_888, Alex2214, Shvet, В. Г., Yury G, Кирилл Маненко, Земский, Posetitel, M525AX, doctorRaz, Imp, Projetc, Профессор Нафаня, Андрей 37, Bonivur, Дмитрий Лысов, LokiEngineer