Проектирование главной фермы мостового краны

МГТУ им. Н. Э. Баумана факультет "Машиностроительные технологии", кафедра "Технологии сварки и диагностики", дисциплина "Проектирование сварных конструкций" Курсовая на тему: Проектирование главной фермы мостового краны , 2023

Разработать конструкцию главной фермы мостового крана пролётом 27 м и грузоподъёмностью 250 кН (25т) в двух вариантах: с нахлёсточными и стыковыми соединениями.
Пролет фермы L=27,00 м
Длина крайних стержней верхнего пояса L1= 0,90 м
Длина остальных стержней верхнего пояса L2=1,40 м
База тележки LT=2,50 м
Высота концевой балки W1= 0,90 м
Высота стоек вертикальной фермы W = 2,00 м
Расстояние между главными фермами WK=3,20 м
Ширина горизонтальной фермы WG=1,40 м
Грузоподъемность крана P = 250,00 Kн
Вертикальная сила от давления колеса тележки D =93,70 Кн
Горизонтальная инерционная сила DG= 11,20 Кн
Распределенная нагрузка: на главную ферму Q= 0,49 Кн/м
на вертикальную вспомогательную ферму QV=0,15 Кн/м
Распределенная горизонтальная нагрузка QG= 0,07 Кн/м
Количество стержней верхнего пояса n= 20 штук

Содержание
1. Техническое задание 4
2. Описание конструкций и условий работы мостового крана 5
2.1. Основные конструктивные элементы 5
2.2. Нагрузки, действующие на элементы крана в процессе эксплуатации 5
2.3. Возможные предельные состояния элементов 6
3. Определение усилий в элементах главной фермы 7
3.1. Построение линий влияния 7
3.1.1. Панель верхнего пояса 7
3.1.2. Панель нижнего пояса 8
3.1.3. Раскос 9
3.1.4. Стойки 11
3.2. Определение максимальных и минимальных усилий от колес тележки 11
3.3. Определение усилий от распределенных нагрузок 12
3.4. Определение максимальных и минимальных усилий от всех нагрузок 12
3.5. Результаты расчетов на ЭВМ усилий во всех стержнях фермы 13
4. Подбор сечений элементов главной фермы из расчета на выносливость 14
4.1. Назначение материалов и типов сечений элементов ферм 1 и 2 вариантов 14
4.2. Конструктивное оформление узлов, назначение расчетных групп 14
4.3. Определение расчетных сопротивлений при переменных нагрузках 16
4.4. Определение минимально допустимых сечений элементов ферм 17
5. Проверочные расчеты элементов ферм 1-ого варианта 19
5.1. Определение расчетного сопротивления при статических нагрузках 19
5.2. Проверка стоек на устойчивость 19
5.3. Проверка раскосов на устойчивость 20
5.4. Проверка панелей верхнего пояса на устойчивость 22
5.5. Проверка панелей верхнего пояса на статическую прочность 24
5.6. Проверка панелей нижнего пояса на допускаемую гибкость 24
5.7. Окончательные размеры сечений элементов ферм 1-ого варианта 25
6. Проверочные расчеты элементов ферм 2-ого варианта 26
6.1. Определение расчетного сопротивления при статических нагрузках 26
6.2. Проверка стоек на устойчивость 26
6.3. Проверка раскосов на устойчивость 27
6.4. Проверка панелей верхнего пояса на устойчивость 28
6.5. Проверка панелей верхнего пояса на статическую прочность 31
6.6. Проверка панелей нижнего пояса на допускаемую гибкость 32
6.7. Окончательные размеры сечений элементов ферм 2-ого варианта 32
7. Расчеты размеров сварных швов 1-ого варианта 33
7.1 Выбор способа сварки и сварочных материалов 33
7.2 Определение расчетного сопротивления металла шва 33
7.3 Обоснование выбора типов сварных соединений 34
7.4 Соединение стоек с косынками 34
7.5 Соединение раскосов с косынками 35
7.6 Соединение косынок с поясами 35
7.7 Соединение концевого листа с концевой балкой (на монтаже) 36
7.8 Соединение нижнего пояса с концевой балкой (на монтаже) 37
7.9 Соединение верхнего пояса с концевой балкой (на монтаже) 37
7.10 Соединение сухарей с раскосами и стойками 37
8. Расчеты размеров сварных швов фермы 2-ого варианта 39
8.1. Выбор способа сварки и сварочных материалов 39
8.2. Определение расчетного сопротивления металла шва 39
8.3. Обоснование выбора типов сварных соединений 39
8.4. Соединение стоек с косынками 39
8.5. Соединение раскосов с косынками 39
8.6. Соединение косынок с поясами 40
8.7. Соединение концевого листа с концевой балкой (на монтаже) 40
8.8. Соединение нижнего пояса с концевой балкой (на монтаже) 40
8.9. Соединение верхнего пояса с концевой балкой (на монтаже) 40
9. Расчет концевой балки 41
9.1. Назначение концевой балки и ее конструкция 41
9.2. Нагрузки, действующие на концевую балку 41
9.3. Подбор сечения концевой балки 42
9.4. Схема расстановки диафрагм и их назначение 43
9.5. Расчет поясных сварных швов 44
10. Сравнение вариантов конструкций главной фермы 45
10.1. Расчет массы фермы 1-ого варианта и ее элементов 45
10.2. Расчет массы фермы 2-ого варианта и ее элементов 45
10.3. Преимущества и недостатки спроектированных ферм 45
11. Технология изготовления вварного узла в ферме 2-ого варианта 46
Список использованной литературы 48
Приложение 49