Ездовые балки с рельсом над стенкой (коробчатые и двутавровые)

Двутавровые ездовые балки обычно используются в качестве подкрановых (рис. 13.23, а). Коробчатые балки с рельсом над стенкой применяются в пролетных строениях мостовых и козловых кранов (рис. 13.23, б). Рельс кре­пится к балке болтовыми прижимами или с помощью сварки. Долговечность балок такого типа в большинстве случаев лимитируется долговечностью сварного узла соедине­ния стенки с верхним поясом. Он загружается сжатием от вертикального давления колеса (F_z), а также местным из­гибом, который возникает от неплоскостности самой стен­ки, а также в результате смещения рельса относительно оси стенки, смещения пятна контакта колеса с рельсом относительно оси рельса и горизонтальных нагрузок F_yот

реборд колеса (рис. 13.24, а, б). Все эти факторы негатив­но влияют на долговечность этого узла.

Максимальные сжимающие напряжения в стенке от вер­тикальной нагрузки вычисляются по формуле Б. М. Броу- де (рис. 13.24, в)

Здесь ,где — суммарный момент инерции рельса и пояса. Если рельс не приварен к поясу, то момент вычисляется как где — момент инерции рельса относительно оси — момент инерции пояса, причем для двутавровых балок следует считать ,а для коробчатых балок — ,где — ширина поясного свеса. Если же рельс приварен, то момент инерции вычисляется относительно общей оси (рис. 13.24, г).

Подрельсовый узел должен представлять собой прокат­ный тавр (двутавр) или в составной балке — сварное соединение стенки с поясом, выполненное с разделкой кро­мок и полным проплавлением корня. Расчет стенки на прочность от местной нагрузки выполняется по условиям (7.1) или (7.3), в которых действующие напряжения и равны (13.32).

Определяющее влияние на сопротивление усталости подрельсового узла оказывают местные напряжения от изги­ба стенки. Для двутавровой балки они приближенно вычисляются по методике А. А. Апалько, которую после уп­рощения можно представить в виде формулы

Здесь — суммарный крутящий момент, при­ложенный к подрельсовому узлу, где (меньшие значения для тележек, большие — для кранов, дви­жущихся по ездовой балке); — суммар­ный момент инерции при кручении рельса и верхнего по­яса. Момент инерции при кручении пояса вычисляется по формуле (13.13) .

Подрельсовый узел рассчитывается на сопротивление усталости по условиям (10.34) или (10.36). Значение коэффициента равно количеству проходов колес через рас­четное сечение за один цикл работы машины. Местные напряжения в стенке изменяются по отнулевому циклу сжа­тия, поэтому приближенно . Коэффициент в данном случае отражает влияние местного изгиба стен­ки и вычисляется по формуле

Предел выносливости для сварного соединениястенки с поясом выбирают по группе концентраторов 7-8 в зависимости от качества изготовления (см. табл. 10.2). Для прокатных профилей используется предел выносли­вости для группы 4.

Основным способом повышения долговечности подрель- сового узла является уменьшение момента . Для этого должна быть обеспечена точная установка рельса относи­тельно стенки, снижены боковые нагрузки на рельс от пе­рекоса движущегося объекта, сведено к минимуму искрив­ление стенки. Опыт показывает, что весьма высокую дол­говечность имеют балки, в которых смещение оси рельса относительно оси стенки .

Проектирование узлов