Контрольные задачи

Задача 1. Рассчитать консольную двутавровую монтажную балку, закрепленную в стене здания и используемую для подъема аппарата массой G _о=2 т. Длина консоли балки l =1, 5 м; масса полиспаста G _п=0, 36 т; S _п=10 кН; К _п=1, 1; К _д=1, 1. Материал балки – Ст. 3.

Рис. к задаче 1

Задача 2. Рассчитать двутавровую монтажную балку пролетом l =6 м для подъема реактора массой G _о=32 т двумя полиспастами, закрепленными согласно схеме, если известно, что масса одного полиспаста G _п=1, 5 т, усилие в сбегающей ветви S _п=35 кН. Коэффициенты перегрузки К _п и динамичности К _дпринять равными 1, 1. Расстояние l ₁= l ₂=1, 6 м.

Рис. к задаче 2

Задача 3. Рассчитать монтажную двутавровую балку пролетом l =4 м для подъема оборудования массой G _о=24 т полиспастом, закрепленным согласно схеме, если известно, что усилие в сбегающей ветви полиспаста S _п=30 кН, угол φ =20⁰. Расстояние а =1, 5 м; b =2, 5 м. Материал балки – сталь 45. Массой полиспаста можно пренебречь.

Рис. к задаче 3

Задача 4. Рассчитать траверсу, изготовленную из трубы (материал – сталь 45), длиной l =4 м для подъема цилиндрической обечайки массой G _о=28 т, и подобрать канат для канатной подвески, если α = 40⁰, а каждая канатная подвеска состоит из двух нитей.

Рис. к задаче 4

Задача 5. Рассчитать и подобрать сечение балансирной траверсы, изготовленной из двутавров согласно схеме для подъема аппарата массой G _о=75 т двумя стреловыми кранами грузоподъемностью Р ₁=30 т; Р ₂=63 т. Общая длина траверсы l =4 м. Материал траверсы – Ст. 3.

Рис. к задаче 5

Задача 6. Рассчитать полиспаст для подъема горизонтального аппарата массой G _о=70 т с помощью траверсы массой G _т=1 т на высоту 12 м.

Рис. к задаче 6

Задача 7. Подобрать величину балласта для лебедки ЛМ-12, 5 и определить КПД ее передачи, если усилие в полиспасте Р =420 кН, число роликов полиспаста n =6, КПД полиспаста η _п=0, 81. Коэффициент трения лебедки о грунт f = 0, 6; коэффициент устойчивости против опрокидывания К _оп=1, 3; коэффициент устойчивости против смещения К _см=2, 2. Расстояние от центра массы лебедки до ребра опрокидывания l= 1 м; расстояние от центра массы балласта до края лебедки L =2 м; h =0, 5 м.

Рис. к задаче 7

Задача 8. Для лебедки ЛМ-8 с якорным креплением подобрать тягу, выполненную из швеллера и связывающую лебедку с якорем, расположенную под углом к горизонту α = 35⁰. Расстояние от центра массы лебедки до ее переднего края l =1, 5 м; длина рамы лебедки L =3 м; величина h =0, 7 м. Коэффициент устойчивости против опрокидывания К _оп=1, 3; коэффициент устойчивости против смещения К_см=1, 5; коэффициент трения

f = 0, 3. Материал швеллера – Ст.3.

Рис. к задаче 8

Задача 9. Рассчитать инвентарный полузаглубленный якорь для ванты, натянутой усилием S =280 кН под углом к горизонту α = 45⁰. Якорь устанавливается на сухом песчаном грунте. Количество бетонных блоков

n = 4. Размеры стандартного блока массой q =7, 5 т 0, 9× 0, 9× 4 м.

Коэффициент запаса устойчивости якоря К _у=1, 4; коэффициент трения блока о грунт f = 0, 5; коэффициент, учитывающий неравномерность смятия грунта, η =0, 25.

Рис. к задаче 9

Задача 10. Определить количество стандартных бетонных блоков, из которых состоит инвентарный наземный якорь для крепления полиспаста с усилием S = 210 кН, если масса одного блока q =4, 5 т. Угол наклона тяги к горизонту α = 40⁰. Якорь установлен на плотном сыром черноземе. Коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига К _см=1, 5, от опрокидывания К _оп=1, 4.

Рис. к задаче 10

Задача 11. Рассчитать заглубленный якорь с одной тягой для крепления тормозной оттяжки с усилием S =180 кН, направленной под углом к горизонту α = 35⁰. Длина анкера l =3, 2 м. Размеры котлована и элементов якоря приведены на рис. Коэффициент устойчивости якоря К _у=2; коэффициент трения анкера по бревенчатой стенке f = 0, 4; плотность гравия ρ _г=1500 кг/м³; коэффициент неравномерности смятия грунта η =0, 25; расчетное сопротивление R =13 МПа.

Рис. к задаче 11

Задача 12. Определить сжимающее усилие в вертикальной мачте с двумя полиспастами, расположенными симметрично по следующим данным: масса поднимаемого груза G _о=60 т; высота мачты Н =20 м; масса грузового полиспаста G _г.п=0, 8 т; КПД. полиспаста η =0, 8; число роликов полиспаста n =6; угол наклона ванты к горизонту α =20⁰; коэффициенты динамичности и перегрузки К _п= К _д=1, 1; масса мачты G _м=6 т.

Рис. к задаче 12

Задача 13. Определить сжимающее усилие в наклонной мачте при подъеме реактора G _о=30 т, если высота мачты Н =16 м, угол наклона нерабочей ванты к горизонту α =25⁰, угол δ =12⁰, угол β =18⁰. Масса полиспаста G _п=0, 6 т; масса мачты G _м=4 т; усилие в сбегающей ветви полиспаста S _п=60 кН; усилие в рабочей ванте Р _р.в=22 кН; коэффициенты динамичности и перегрузки приняты равными К _п= К _д=1, 1. Число нерабочих вант n =2.

Рис. к задаче 13

Задача 14. По условиям задачи 13 рассчитать сечение трубчатой мачты.

Задача 15. Рассчитать сечение трубчатой мачты (см. рис. 16) по следующим данным: усилие в грузовом полиспасте Р _п=320 кН; усилие в сбегающей ветви полиспаста S _п = 80 кН; усилие в рабочей ванте Р _р.в =12 кН; масса мачты

G _м=6 т; высота мачты Н =20 м; угол α =15⁰; β =23⁰; коэффициенты перегрузки и динамичности К _п= К _д=1, 1. Массой самого полиспаста можно пренебречь.

Задача 16. Рассчитать ригель портала, изготовленного из двутавра согласно приведенной схеме, если Р =10 т; длина ригеля l =12 м; l ₁=3 м; l ₂=5 м. Материал ригеля – Ст.3.

Рис. к задаче 16

Задача 17. Рассчитать ригель шевра, изготовленного из двутавра (см.рис. 18), материал двутавра – Ст.3. Усилие в грузовом полиспасте Р _г.п=195 кН; усилие в рабочей ванте Р _р.в=48 кН; масса шевра G _ш=8 т; усилие в сбегающей ветви полиспаста S _г.п=32 кН. Массой грузового и рабочего полиспастов можно пренебречь. Коэффициенты динамичности и перегрузки К _п= К _д=1, 1. Угол β =32⁰, γ =26⁰; l ₁= l ₂=1, 5 м.

Задача 18. Определить сжимающее усилие, действующее на подпорку S _м при монтаже оборудования двумя кранами, если масса аппарата G _о=120 т. Угол γ = β =10⁰. Коэффициенты перегрузки и динамичности К _п= К _д=1, 1.

Рис. к задаче 18

Задача 19. По условиям задачи 18 рассчитать сечение трубчатой мачты, если высота мачты Н =10 м, материал трубы – сталь45.

Задача 20. Определить требуемую грузоподъемность крана G _кр при монтаже аппарата массой G _о=92 т способом поворота вокруг шарнира в два этапа с дотяжкой, а также усилие в дотягивающем устройстве Р _д, которое вступает в работу при φ =50⁰ и усилие в тормозной оттяжке Р _т, если α =30⁰, β =35⁰. На рисунке h _т= h _д=32 м, l _ц.м=17 м, l _c=35 м, D = 2, 4 м.

Рис. к задаче 20

Задача 21. Определить КПД полиспаста крана, имеющего лебедку ЛМ-8 (S _л=80 кН), при приведенной схеме монтажа аппарата массой G =160 т. Число роликов полиспаста n =8 шт; расстояние от основания аппарата до места строповки l _c =30 м, до центра масс l _ц.м=20 м.

Рис. к задаче 21

Задача 22. Определить усилие, действующее на лебедку S _л и усилие в боковой ванте S _т согласно приведенной схеме монтажа аппарата способом скольжения опорной части с отрывом от земли, если масса аппарата

G _о=120 т; угол φ =40⁰, угол γ =35⁰; К _н=1, 1; число роликов полиспаста n =6; КПД полиспаста η = 0, 8.

Рис. к задаче 22

Задача 23. Определить усилие в полиспасте в начальный момент подъема аппарата массой G _о=130 т (см. рис. 21, а) и силу трения при перемещении основания на тележке по следующим данным: расстояние от центра массы аппарата до основания l _ц.м=18 м; расстояние от места строповки оборудования до основания l _c = 24 м; высота мачты Н =36 м. На рисунке

b = 16 м, h = 3 м.

Задача 24. Вывести расчетные зависимости и определить усилие (кН) для оттягивания основания колонны при отрыве от земли Р _от, а также усилие в каждом полиспасте (рис.21, б), если масса аппарата G _о=120 т; расстояние от центра массы аппарата до основания l _ц.м=12 м; расстояние от места строповки аппарата до его основания l _c=20 м. Углы φ =20⁰; γ =30⁰; α =15⁰. Коэффициент неравномерности нагрузки на полиспаст К _н=1, 2.

Задача 25. Рассчитать лебедку с балластным креплением для оттягивания основания колонны массой G _о=90 т от фундамента при отрыве ее от земли при приведенной схеме монтажа. Коэффициент устойчивости от сдвига К ₁=1, 4; коэффициент устойчивости от смещения К ₂=1, 3; коэффициент трения f =0, 45. Масса лебедки G _л=3 т. На рисунке L =3, 0 м, l= 2, 6 м, h =0, 8 м, l _ц.м=18 м, l _с=24 м, α = 20⁰, β =30⁰.

Рис. к задаче 25

Задача 26. Определить максимальное усилие в полиспасте Р _п, усилие в ванте Р _т и усилие в тормозной оттяжке Р _от при установке аппарата на фундамент согласно приведенной схеме монтажа, если масса аппарата G _о=38 т, высота мачт Н= 30 м, диаметр аппарата D =2, 2 м. На рисунке а =8 м, l _ц.м =18 м, l _c=24 м, h _т=25 м, h _ф=3 м, α = 40⁰; γ = 50⁰.

Рис. к задаче 26

Задача 27. Рассчитать усилие в канатной тяге Р _т в начальный момент подъема ректификационной колонны массой G _о=86 т, усилие в тяговом полиспасте Р _п и усилие в тормозной оттяжке Р _от при посадке аппарата на фундамент при следующих исходных данных: высота шевра Н =22 м; диаметр аппарата D =3, 2 м; расстояние от основания колонны до ее центра массы l _ц.м =14 м; расстояние от основания колонны до места строповки

l _c=20 м, h _т=30 м, γ =50⁰; α =40⁰.

Рис. к задаче 27

Задача 28. При монтаже аппарата самомонтирующимся порталом определить усилие в спаренном полиспасте: в начальный момент подъема портала Р ¹_п в начальный момент подъема аппарата Р ²_п, когда угол подъема портала к горизонту составит 90⁰ (изобразить на рис.), а также максимальное усилие в тормозной оттяжке при установке аппарата на фундамент в проектное положение Р _от, если масса аппарата G _о=82 т, масса портала G _п=9 т; диаметр аппарата D =2, 4 м, высота портала Н =30 м. На рисунке h _с=4 м, l _c=26 м,

l _ц.а=16 м, l _ц.п=15 м, h _т=28 м, α = 30⁰.

Задача 29. Определить продольную нагрузку, действующую на подпорку при монтаже аппарата способом выжимания массой G _о=80 т, когда угол наклона аппарата к горизонту φ =30⁰, если h _ф=2, 5 м, l _ц.м=15 м, β =28⁰, а =30 м.

Рис. к задаче 28

Рис. к задаче 29

Задача 30. Определить усилие в полиспасте Р _п, закрепленном за строительную конструкцию, и усилие в оттяжке Р _от, которая направлена горизонтально, если масса поднимаемого оборудования G _о=20 т, а =2 м,

h =3 м.

Рис. к задаче 30

Задача 31. Определить усилие в подпорке и грузовом полиспасте_, а также суммарную реакцию в шарнире графическим способом при монтаже аппарата способом выживания. Масса аппарата G _о=200 т.

Рис. к задаче 31

Задача 32. Рассчитать усилие в сбегающей ветви полиспаста S _п для перекатывания по эстакаде с деревянным настилом цилиндрического аппарата массой G _о=80 т и диаметром D =2, 5 м. Для перекатывания аппарата используются две тяговые лебедки. Расчетное тяговое усилие для сдвига аппарата в начальный момент с места увеличить на 50%. Число роликов полиспаста n =8; КПД полиспаста η =0, 9; угол α =20⁰; угол φ =30⁰. Коэффициент трения качения f = 0, 05.

Рис. к задаче 32