расчет сварной рамы на прочность, изгиб и виброустойчивость

[Ingenerin 0]

Добрый день!

Столкнулась с новой областью знаний для меня: необходимо спроектировать раму для установки насоса массой 2,5 тонн.

Помню, что есть рассчеты, естественно сейчас все вспоминать и делать с нуля придется.

Начала разбираться в интсрументах солида о сварке, уголках и пр.

Не могли бы вы посмотреть и оценить, выдержит ли такая рама 2,5 тонны? Глазами профессионалов)))

Не знаю тонкостей насчет косынок, может надо еще крест-накрест добавить балочки? Если присмотреться, то видно, что пока не обрезан материал в пересечении уголков, не знаю еще как!

А так же умеет ли солид выдавать, например, красным цветом места, где рама навернется?

Ссылка на файл детали <noindex>http://slil.ru/29391684</noindex>.

Версия SW2008.

Большое спасибо.

[Natasha_Rjabokon 1]

 

Не могли бы вы посмотреть и оценить, выдержит ли такая рама 2,5 тонны? Глазами профессионалов)))

Не знаю тонкостей насчет косынок, может надо еще крест-накрест добавить балочки?

А так же умеет ли солид выдавать, например, красным цветом места, где рама навернется?

ПРАВИЛЬНО.

На втором курсе думала, что прочность определяется расчетом. На старших курсах преподаватели; книги расчетчиков; рекомендации расчетных программ - CosmosXpress, CosmosWorks; профессионалы все говорят одно и то же. Расчет - для предварительной оценки, принятие решения лучше по эксперементам на опытном образце, если нет возможности - из опыта.

Рама может и выдержит, но она не годится это точно.

Хотя бы потому, что кроме прочности есть еще и жесткость.

... где рама навернется?

для выбора лексики не обязательно следовать знакомым носителям... воспльзуйтесь Лермонтовым, Зощенко жил недалеко от ваших мест.

Не знаю тонкостей насчет косынок, может надо еще крест-накрест добавить балочки?

Геометрия рамы в любом случае далается максимально прочной и жесткой при данном весе, учитывая ограничения имеющейся технологии и трудоемкости. Я делаю выбор геометрии на бумаге. Наверняка радом есть мосты, перевернутые грузовики, магазины с несущей металлоконструкцией, опоры линий электропередачь, оптимально анологичная рама... Напишите, где нашли прототип интересно.

А так же умеет ли солид выдавать, например, красным цветом места, где рама навернется?

Проводя анализ в COSMOSXpress, например делайте минимум три расчета: Направление силы нагрузки вертикально, отклонение нагрузки от вертикали на 30 градусов в стороны наименьшей жесткости. То же перпендикулярно второму. Это проверка на жесткость. Ее ваша рама не пройдет.

 Так нас учил Семен Иванович наш преподаватель в ВУЗе.

[Гость]

1. На стойках надо сделать врезку согласно т.1 Анурьева. Простой необрезанный уголок, к нему уголок с врезкой, к образовавшемуся углу приваривается опять необрезанный уголок. Можно вообще без врезок сделать, только торчать наружу углы будут. Вариантов много. Можно вообще сделать "по-идиотски", все равно будет работать.

2. Для такого сечения как Вы используете, 100х100х8, например, жесткости хватит за глаза, раскосы не нужны. Ваша рама выдержит не 2,5 а 25 тонн:). Городить сюда ребра, думаю, не нужно, короткие стержни, нагрузка от насоса сверху приложена. Если бы сгородили из 50х50х5, то тогда можно было бы и косынки с раскосами поставить.

Вас насос просто же стоит себе, чо-то там качает, не прыгает?:)

3. Для облегчения применять неравнополочные уголки.

[Maze 16]

насос просто же стоит себе, чо-то там качает, не прыгает?:)

вибрирует. Если плохо прикрутить к станине и станину к фундаменту, то запрыгает.

[Гость]

вибрирует. Если плохо прикрутить к станине и станину к фундаменту, то запрыгает.

Согласен. Но такой словоподобный уголок 100х100 для нагрузки 600 кг на угол - это не слишком много.

[evgw 22]

Мне кажется, что такую раму лучше сделать из квадратной трубы.

Уголок имеет не совсем симметричный профиль, из-за этого могут возникнуть моменты. А еще уголок более кривой всегда. Посмотрите на металлобазе на кучу металлопроката. Трубы более или менее держат форму, а вот уголки жутко изогнуты.

А еще на сопромате учат, что трубы позволяют достичь большей прочности и жесткости при наименьшем весе.

Посмотрите на велосипед или на мотоцикл. И подумайте, почему их не делают из уголка, а делают из трубы.

Изменено 25 июня 2010 пользователем evgw

[Гость]

Мне кажется, что такую раму лучше сделать из квадратной трубы.

Верно. Но трубу чуть сложнее достать и чуть сложнее варить:).

Можно из швеллера сварить.

То, что изогнутый - профиль-то открытый.

[Maze 16]

evgw

болтовое крепление через трубу может ослабнуть, а тут ещё вибрация. Я бы швеллер использовал.

[Ingenerin 0]

Спасибо за отклики!

Анурьев есть, буду читать. Про последовательность сварки очень обязательно знать надо!

Есть идеи использовать "П"-образный профиль.

Еще бы найти типовой расчет подобной конструкции, чтобы иметь обоснование выбору. Если можно сделать легче - почему бы и нет?

[SERoz 201]

Поиск по нету...

<noindex>"Николаев - Сварные конструкции"</noindex> - можно скачать (внизу страницы)...

Или "<noindex>Металлические конструкции</noindex>"

[evgw 22]

Есть идеи использовать "П"-образный профиль.

- кажется, такой профиль называется швеллером, если я чего не перепутал. Из швеллера будет гораздо лучше, чем из уголка.

[приборист 2]

Добрый день!

Столкнулась с новой областью знаний для меня: необходимо спроектировать раму для установки насоса массой 2,5 тонн.

Помню, что есть рассчеты, естественно сейчас все вспоминать и делать с нуля придется.

Начала разбираться в интсрументах солида о сварке, уголках и пр.

Не могли бы вы посмотреть и оценить, выдержит ли такая рама 2,5 тонны? Глазами профессионалов)))

Не знаю тонкостей насчет косынок, может надо еще крест-накрест добавить балочки? Если присмотреться, то видно, что пока не обрезан материал в пересечении уголков, не знаю еще как!

А так же умеет ли солид выдавать, например, красным цветом места, где рама навернется?

Ссылка на файл детали <noindex>http://slil.ru/29391684</noindex>.

Версия SW2008.

Большое спасибо.

Вертикальные стойки вставь внутрь рам: верхней и нижней. Появится жесткость

[БДС 1]

Мне кажется, что такую раму лучше сделать из квадратной трубы.

Уголок имеет не совсем симметричный профиль, из-за этого могут возникнуть моменты. А еще уголок более кривой всегда. Посмотрите на металлобазе на кучу металлопроката. Трубы более или менее держат форму, а вот уголки жутко изогнуты.

А еще на сопромате учат, что трубы позволяют достичь большей прочности и жесткости при наименьшем весе.

Посмотрите на велосипед или на мотоцикл. И подумайте, почему их не делают из уголка, а делают из трубы.

А вот с этим сильно не соглашусь.

В абстрактной балке (как учили на сопромате) оно может и так, но в реальной конструкции рамы под оборудование это не проходит.

Прежде всего из за за наличия отверстий(что уже отметил Maze).

Болты получаются длинными, что ни есть хорошо. Не для изготовления не для конструкции.

Для вспомогательного крепежа (под кожуха, панели и т.п.) придется использовать винты мекие винты не ходовых размеров (длинные).

Стенка у квадратной трубы тонкая, по этому ботом или анкером она продавливается и разбивается.

Если не сразу от затяжки, то после при эксплуатации.

Нужно вваривать вставки и оспользовать местное усиление.

К слову, - небольшие накладные платы под опорными поверхностями - хороший тон и удобный технологический прием.

В рамах под оборудование вес конструкции обычно не является лимитирующим.

Более того, наличие запаса массы позволяет несколько рассеять вибрации и демфировать нагрузки.

Предположу, что установка вашего 2.5 тоннго насоса предполагает замуровку рамы в фундамент и наличии вибро подушек.

Оптимальным сортаментом является швеллер и уголок. ИМХО

Для максимальной жесткости можно двутавр. Но он конструктивно не так удобен.

Когда создаете конструкццию думайте конечно про нагрузки, но не забывайте про монтаж и изготовление.

Сварочные швы должны выпонятся удобно. Хорошо когда есть возможность их зачистить (УШМ, щетка), проконтролировать

Доступ к месту установки крепежа должен быть свободный.

То как у Вас показано (вертикальные полки уголка наружу) делает конструкцию эстетичной (аккуратный кубик),

но голова крепежного болта/гайка окажется внутри, аналогично выход анкера. Это ухудьшает условия его затяжки.

вот например наброски высокой рамы по сепаратор.

[Борман 2 380]

100х100х8

Вообще одного уголка хватит для 2,5 тонн для обеспечения прочности.

Большую роль при расчете на вибропрочность будет играть положение центра тяжести насоса.

[Ingenerin 0]

Всем добрый день!

Хотелось бы выложить итоговый вариант рамы, с установленным насосом. И в случае комментариев послушать их)))

Вес насоса 2,5 тонны. Габаритная длина рамы 1400 мм, ширина - 1100 мм, высота 540 мм. Вертикальные дополнительные стойки, равно как и крест-накрест, симметрично и красиво вписать не удается. Косынки тоже не делала. Крепление к полу на 4 болтах, отв. под них диаметром 24 мм. Согласно справочнику Леликова, Дунаева (МГТУ им. Баумана) отверстий надо 8 на каждую сторону, думается, что это очень много, может быть всего 6 отв. сделать?

Швеллер 100х120х8 ГОСТ 8278-83, уголок 100х80х6 ГОСТ 19772-74. Полки швеллеров прямые без скосов, т.е. дополнительно наваривать площадки для крепления винтов не надо.

Еще бы указать марку электрода, марку присадочной проволоки, ГОСТ на сварку. Достаточен ли визуальный контроль сварного шва?

Выдержит или нет? Технологично или нет? Вот в чем вопрос...

Всем спасибо.

Изменено 24 августа 2010 пользователем Ingenerin

[Гость]

А почему шняга сверху своими ножками не над углами стоит?

Зачем используете не катаные, а гнутые уголки-швеллера? У Ваших швеллеров весьма нехилый свес, почти равный высоте.

Об евонную железяку очень хорошо будет синяки сажать, ноги-руки распарывать....без фасок-то. Не, понятно, что БЧ детали рисовать не надо:).

Сварные швы на радиусах в кучку будут..

[Ingenerin 0]

На углы поставить не удается из-за трубопровода снизу (он не дает так сделать!).

О фасках написать в примечании? ("Снять фаски со всех внешних кромок" или как?)

Т.к. в выборе проката нет ограничений, то воспользовалась стандартным в базе солида и подходящим по ширине ножки насоса. Сварной шов будет угловой, сплошной.

Katalex-3, поясните, пожалуйста, что это означает: "У Ваших швеллеров весьма нехилый свес, почти равный высоте"?

[Ingenerin 0]

На углы поставить не удается из-за трубопровода снизу (он не дает так сделать!).

О фасках написать в примечании? ("Снять фаски со всех внешних кромок" или как?)

Т.к. в выборе проката нет ограничений, то воспользовалась стандартным в базе солида и подходящим по ширине ножки насоса. Сварной шов будет угловой, сплошной.

Katalex-3, поясните, пожалуйста, что это означает: "У Ваших швеллеров весьма нехилый свес, почти равный высоте"?

[Гость]

Katalex-3, поясните, пожалуйста, что это означает: "У Ваших швеллеров весьма нехилый свес, почти равный высоте"?

Да тут много про вибрации писали. А Вы свой насос поставили на длинные свесы...не знаю, может, оно и нормально будет, но мне чо-то глаз режет.

О фасках написать в примечании? ("Снять фаски со всех внешних кромок" или как?)

"Доработать напильником по месту":). Чертежики простенькие деталек с фасками сложно сделать? Вы просто представьте себя рядом с железякой и подумайте обо что можно не только спецовку изодрать.

Косой катаный швеллер не проблема для болтов, есть ГОСТовские и Диновские косые шайбы на этот случай.

[Борман 2 380]

Большую роль при расчете на вибропрочность будет играть положение центра тяжести насоса.

Вот вот. Раму надо (можно) усиливать в направлении предполагаемой вибрации (надо смотреть как стоит колесо насоса). Плюс от вибрации может запросто треснуть трубопровод... ведь длинная труба - она же просто висит, либо оиспользовать подвижное соеднение - для такой трубы рабочее давление должно быть не особо большое.