8

По табл. 9.7 выбираем канат типа ТК 6? 37 диаметром 22,5 мм с временным сопротивлением разрыву проволоки 1600 МПа, имеющий разрывное усилие 229000 Н. Если принять число ветвей стропа m = 2, то получим усилие на одну ветвь стропа

S = 1,42 ? 102 / 2 = 72,4 кН.

Канат должен в этом случае иметь разрывное усилие

R = 6 ? 72,4 = 434,4 кН.

По табл. 9.7 этому соответствует канат типа ТК 6? 37 диаметром 31,5 мм с расчетным пределом прочности проволоки 1600 МПа, имеющий разрывное усилие 449500 Н, т. е. ближайшее большее к требуемому по расчету разрывному усилию 434520 Н.

9.5. Определение расчетных параметров такелажных скоб, пальцев, осей шарниров и проушин

Такелажные скобы (рис. 9.4) применяют в качестве соединительных элементов отдельных звеньев различных грузозахватных устройств, а также как самостоятельные захватные приспособления. Расчет такелажных скоб выполняют в следующем порядке.

Находят усилие, действующее на скобу

P = S? k_П?k_Д,

где S – нагрузка, действующая на скобу (например, вес поднимаемого груза, усилие натяжения каната и т.п.).

P/(2F_C) < mR,

где F_C – площадь сечения ветви скобы, см², определяют исходя из размеров диаметра ветви скобы d_С по табл. 9.8; m – коэффициент условий работы;

R – расчетное сопротивление прокатной стали (табл. 9.9).

Определяют изгибающий момент в штыре, Н? см

М=Р? l/4,

где l – длина штыря между ветвями скобы (табл. 9.8).

Находят момент сопротивления сечения штыря, см³:

где d_Ш – диаметр штыря (табл. 9.8).

Проверяют штырь скобы на прочность при изгибе

М/WmR.

Таблица 9.8

Скобы такелажные

Типоразмер	Допускаемая нагрузка, кН	Диаметр стального каната наибольший, мм	Свободная длина штыря, мм	Диаметр ветви скобы, мм	Диаметр штыря, мм	Масса скобы, кг
1,2	12	11	28	14	18	0,45
1,7	17	13	32	16	20	0,67
2,1	21	15,5	36	20	24	1,07
2,7	27	17,5	40	22	27	1,49
3,5	35	19,5	45	24	33	2,17
4,5	45	22,5	50	28	36	3,25
6,5	60	26	58	32	39	4,49
7,5	75	28,5	64	36	45	6,13
9,5	95	30,5	70	40	48	8,5
11	110	35	80	45	56	12,03
14	140	39	90	48	60	15,46
17	175	43,5	100	50	64	19,4
21	210	48,5	110	60	72	27,92
24	240	52	115	65	76	35,82
28	280	56,5	120	70	85	44,85
32	320	60,5	125	75	90	54,15
37	370	65	130	80	95	64,52

Проверяют штырь скобы на срез

где F_Ш – площадь сечения штыря, см² определяют исходя из размеров диаметра штыря.

Проверяют отверстия скобы на смятие

где d – толщина бобышки скобы для штыря, см равна диаметру ветви скобы d_С.

Рис. 9.4. Такелажная скоба:

1 – ветвь скобы; 2 – штырь; 3 – бобышка

Задача Подобрать и проверить на прочность такелажную скобу для нагрузки S = 140 кН.

Решение Усилие, действующее на скобу,

кН.

По табл. 9.8 подбираем по усилию Р такелажную скобу типоразмером 21.

Проверяем ветви скобы выбранного типоразмера на прочность при растяжении

где площадь сечения ветви скобы

Изгибающий момент в штыре

М=Р? l/4=184,8? 11/4=508,2 кН? см.

Момент сопротивления сечения штыря

Проверяем штырь на прочность при изгибе

Проверяем штырь на срез

где площадь сечения штыря

Проверяем скобу на смятие

Пальцы для крепления различных элементов такелажной оснастки и оси шарниров грузоподъемных средств обычно закрепляют в отверстиях проушин (рис. 9.5). Расчет пальцев, осей и проушин выполняют с учетом их конструктивных особенностей и вида нагрузок, действующих на них.

Расчет пальцев и осей шарниров выполняют в следующем порядке.

Находят изгибающий момент в пальце или оси Н, см:

при опирании на две проушины с изгибающим усилием, приложенным посередине рабочей длины пальца (рис. 9.5)

М_П=N? l/4,

где N – поперечное изгибающее усилие, действующее на палец или ось, Н;

l – рабочая длина пальца или оси (расстояние между проушинами), которой задаются, см;

при опирании пальца или оси на две проушины и равных изгибающих усилиях, приложенных симметрично по рабочей длине пальца или оси в двух точках

М_П=N? а/2,

где а – расстояние от проушин до точки приложения усилия, которым задаются, см.

Рис. 9.5. Расчетные схемы пальцев и осей

Определяют максимальный момент сопротивления поперечного сечения пальца или оси, см³

W_П=М_П/m? R,

где m – коэффициент условий работы;

R – расчетные сопротивления круглой прокатной стали для осей и шарниров (табл. 9.9).

Таблица 9.9

Расчетные сопротивления прокатной стали, МПа

Напряженное состояние	Ст3	Ст20	Ст6б	14Г2 и 15ГС		10Г2С 15ХСНД	10ХСНД
Напряженное состояние	Ст3	Ст20	Ст6б	d ? 20 мм	d >20 мм	10Г2С 15ХСНД	10ХСНД
Растяжение, сжатие, изгиб	160	165	175	220	210	230	260
Срез	100	105	110	130	130	135	155
Смятие торцевой поверхности	240	250	260	320	315	330	380
Диаметральное смятие шарниров в соединениях: неподвижных малоподвижных	200 130	206 140	220 140	275 180	260 170	290 180	325 200