Расчет проушин

Для подъема крестообразной колонны массой 167 тонн используется проушина. Для расчета выбраны 4 наиболее опасных сечения: I - рассчитывается на срез по касательным напряжениям; II - рассчитывается на разрыв по нормальным напряжениям; III - сечение проушины, рассчитывается на разрыв по нормальным напряжениям; IV - сечение колонны, рассчитывается на разрыв по нормальным напряжениям. С целью повышения равномерности распределения нагрузки на болты проушины ее верхнее отверстие располагается на некором удалении от болтовых соединений.

Исходные данные

1) Нагрузка на проушину Т = 167 тонн
2) Коэффициент запаса k = 1,2
3) Число стыков i = 2 ([1], стр. 28)
4) Коэффициент трения f = 0,15
5) Диаметр отверстий под болты d = 30 мм
6) Количество болтов в ряду x = 8
7) Количество болтов в столбце y = 4
8) Общее число болтов z = xy = 32

Параметры материала проушины

Марка стали – 09Г2С
9) Допускаемое напряжение при растяжении σ_р = 170 МПа ([2], стр. 15)
10) Допускаемое напряжение при срезе τ_ср = 100 МПа ([2], стр. 15)

Параметры болтов

Резьба болтов – М27
Класс прочности болтов – 10,9
11) Расчетный предел текучести болтов [σ]_р = 900 МПа ([3], стр. 6)
12) Наружный диаметр резьбы болтов D = 27 мм
13) Внутренний диаметр резьбы болтов d₁ = 23,752 (ГОСТ 24705-81)

Расчет болтов на растяжение ([1], стр. 28)

Полная формула для момента затяжки болтов (СТО НОСТРОЙ 2.10.76-2012)

М_з = Р ∙ d_б ∙ К_з ∙ К_н , где

Р - заданная в проекте величина осевого усилия натяжения болтов, Н;

d_б - номинальный диаметр болта, м;

К_з - коэффициент закручивания болтов и гаек;

Принимают равным 0,17 для болтов, гаек и шайб, поставляемых по ГОСТ Р 52643, ГОСТ Р 52644,
ГОСТ Р 52645 и ГОСТ Р 52646.

К_н = 1,05 - коэффициент надежности.

Сечение I-I

14) Диаметр отверстия втулки D₁ = 133 мм
15) Внешний диаметр втулки D₂ = 200 мм
16) Диаметр внешнего листа D₃ = 480 мм
17) Суммарная толщина листов A₁ = 120 мм
18) Длина втулки A₂ = 145 мм
19) Высота сечения втулки H₁ = (D₂ – D₁) / 2 = 33,5 мм
20) Высота сечения листов Н₂ = (D₃ – D₂) / 2 = 140 мм
21) Площадь сечения S₁ = H₁ ∙ A₂ + H₂ ∙ A₁ = 21 657,5 мм²

Расчет сечения I-I на срез ([4], стр. 11)

Сечение II-II

22) Длина сечения B₁ ≈ (D₃ – D₁) / 2 = 173,5 мм
23) Площадь сечения S₂ ≈ 2 ∙ B₁ ∙ A₁ = 41 640 мм²

Расчет сечения II-II на разрыв ([4], стр. 11)

Сечение III-III (сечение проушины)

24) Длина сечения B₂ = 460 мм
25) Толщина листа проушины A₃ = 20 мм
26) Площадь сечения S₃ = 2 ∙ (2 ∙ B₂ – x ∙ d) ∙ A₃ = 27 200 мм²

Расчет сечения III-III проушины на разрыв ([4], стр. 11)

Сечение IV-IV (сечение колонны)

27) Длина сечения B₃ = 970 мм
28) Толщина листа колонны A₄ = 40 мм
29) Площадь сечения S₄ = (B₃ – x ∙ d) ∙ A₄ = 29 200 мм²

Расчет сечения IV-IV колонны на разрыв ([4], стр. 11)

Скачать расчет Excel

Проушины, рассчитанные по данной методике, реально использовались при подъеме блоков

Статьи