DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2020-06-01-192-200

УДК 621.874

Анцев В.Ю., Толоконников А.С., Мамонтов М.А.
Методика расчёта напряженно-деформированного состояния пролётных балок мостовых кранов с катанием по нижнему поясу
В данной работе проведено исследование методик расчёта балок с катанием по нижнему поясу как двутаврового, так и коробчатого сечения. По зависимостям, представленным в существующих методиках, выполнен расчет напряжённо-деформированного состояния однобалочных мостовых кранов в точках касания колёс тельфера и пояса балки, имеющих коробчатое сечение с катанием по низу. Кран-балки с коробчатым сечением имеют бо́льшую жёсткость и устойчивость по сравнению с двутавровым сечением, вдобавок позволяют увеличить пролёт, не жертвуя грузоподъёмностью крана. Также в программе SolidWorks Simulation выполнен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния балок коробчатого сечения с катанием по нижнему поясу. Главным преимуществом метода конечных элементов является возможность разбиения на конечные элементы области любой формы и, таким образом, возможность расчета полей напряжений и деформаций в реальных деталях с учётом всех их конструктивных особенностей, что обеспечивает высокую точность расчёта. На основании полученных результатов изучены зависимости напряжений от толщины нижнего пояса балки, положения колёс тельфера, построена аппроксимирующая функция, и предложена более простая методика инженерных расчётов, позволяющая сократить количество вычислений.
Ключевые слова: напряжённо-деформированное состояние, однобалочные мостовые краны с катанием по нижнему поясу.

Antsev V.Yu., Tolokonnikov A.S., Mamontov M.A.
Calculation method stress-strain state span beam with lower belt riding
In this paper, we study the methods for calculating beams with skating in the lower belt of both the I-beam and box sections. Based on the dependences presented in the existing methods, the stress-strain state of single-beam bridge cranes was calculated at the points of contact of the wheels of the hoist and beam belt, with a box section with rolling along the bottom. Box-section crane cranes have greater rigidity and stability compared to the I-beam section, in addition they allow you to increase the span without sacrificing the crane’s lifting capacity. SolidWorks Simulation also performed a finite element analysis of the stress-strain state of box-section beams with skating along the lower belt. The main advantage of the finite element method is the ability to split into finite elements areas of any shape and, thus, the ability to calculate the stress and strain fields in real details, taking into account all their design features, which ensures high accuracy of the calculation. On the basis of the results obtained, the dependences of stresses on the thickness of the lower girder beam, the position of the hoist wheels were studied, an approximating function was constructed, and a simpler engineering calculation method was proposed that allows one to reduce the number of calculations.
Key words: stress-strain state, single girder overhead cranes with skating along the lower belt.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.