[k.skorokhodoff]

Здравствуйте, помогите встать на путь истинный.
У меня горизонтальная рама из двух стоек (станок). Шаг - 0,6м. С двух сторон к стойкам приварены ригели (поперечины). Сама рама в пространстве толком не крепится (стоит на земле). Внутри рамы гидроцилиндр, который растягивает канат.
Гидроцилиндр проушиной крепится к одному из ригелей по центру.
Канат свободным концом крепится к стенкам стоек через каретку, фиксируемую стальными пальцами.
Гидроцилиндр создает сжимающее усилие на стойки 490,5кН.

Для расчета беру случай, когда канат прикреплен вторым концом прямо к противоположному ригелю.
Считаю одну стойку, так как конструкция симметричная.
Эксцентриситет нагрузки для каждой из стоек получается равным 0,3м. Прикинул, что момент для каждой из стоек будет равен 73,575кН/м + сжимающее усилие по 245,25кН.
Сомнение у меня вызывает главным образом коэффициент расчетной длины. При расчете в обеих плоскостях в моем случае нужно брать 0,5?
А также формирование загружения для стойки, которое я попытался изобразить на скрине
Не ругайте сильно, я любитель. ) Сечение стойки подбираю в SCADе (Кристалл)

[ZVV]

k.skorokhodoff, во-первых, у Вас неправильно определены усилия в стойке. Вы владеете SCADом или другой МКЭ программой? Во-вторых, мю будет точно не 0,5. Есть такой справочник Лейтес С.Д. "Определение расчетных длин" там схема №166 похожа на Вашу, но нужно будет обеспечить рамное сопряжение стоек и ригелей.

[Ильнур]

Сообщение от k.skorokhodoff ...коэффициент расчетной длины. При расчете в обеих плоскостях в моем случае нужно брать 0,5?...

Совсем не 0,5. А в разы больше.
Сечения конкретно какие и как они сориентированы?

[k.skorokhodoff]

Сообщение от Ильнур Сечения конкретно какие и как они сориентированы?

Желательно конечно подобрать коробку из швеллеров (24У, например). Прямоугольная труба большого сечения - редкое явление. Для наглядности кидаю эскиз.

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от ZVV Вы владеете SCADом или другой МКЭ программой?

SCAD на самом начальном уровне. (простые плоские схемы)
За справочник спасибо, только вот для расчета моментов в стойках и ригелях нужно брать какую-то одну общую ось?
И почему усилия в стойках неверно взял? Если Qсжатия=50тонн, то на каждую стойку давит по 25тонн, плюс изгибающий момент от этой нагрузки в ригелях (M1=73,575kN*m) и стойках(M2=981kN*m).

[ZVV]

Сообщение от k.skorokhodoff SCAD на самом начальном уровне. (простые плоские схемы)

Самой первой задачей стоит определение внутренних усилий в раме. Создайте схему рамы в SCAD и нагрузите её действующими нагрузками. У меня получилось: для усилия в гидроцилиндре Q=50тс. Усилия в ригеле: N=0 кгс, Q=25000 кгс, M= 312842 кгс*см по краям и M= 437158 кгс*см в центре (место приложения силы). Усилия в стойках : N=-25000 кгс, M=312842 кгс*см=const. Полученные усилия справедливы только для данных сечений и данных длин стержней (стойки коробка из 24-х швеллеров, ригель 18-й швеллер плашмя).
Теперь по определению мю (расчетной длины сжатых элементов). Значения моментов в стойках не влияют на величину мю. Влияют только продольные силы в стержнях системы, жесткости стержней и условия их закрепления. Если считать, что все стержни в Вашей раме соединены жестко и при нагружении возможно смещение ригелей друг относительно друга в горизонтальном направлении, то мю для стоек Вашей рамы по SCAD 2,28, по Справочнику Лайтеса около 2,2. Можно еще рассмотреть схему с учетом удерживающего влияния от каната и гидроцилиндра , мю для стоек будет около единицы.

[Ильнур]

Сообщение от k.skorokhodoff Желательно конечно подобрать коробку из швеллеров (24У, например)....

Мю конкретно к эскизу 1,86 для каждой стойки в плоскости рамы. Из плоскости - 1.
Здесь СКАД-файл. Поперечина представлена эквивалентом. Кстати, не проходит по прочности многократно. Стойки - Кисп=70%.
Файл ройте сами, учитесь сами.

[k.skorokhodoff]

Сообщение от Ильнур Поперечина представлена эквивалентом. Кстати, не проходит по прочности многократно

Это я давно проверил. Там же можно обойтись усилением или вообще уйти от швеллера и сварить ригели сложного сечения из листа 16 с усилением

[ZVV]

Сообщение от Ильнур Мю конкретно к эскизу 1,86

Как получили? У меня другое значение.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Как получили? У меня другое значение.

Сжал симметричную раму усилием 50 тн и посчитав устойчивость, получил расчетные длины.
Форма потери - выгиб двух стоек внутрь.
СКАД моменты не учитывает.
Разница в значениях мю - от разницы в жесткостях поперечин. В СКАД швеллер в плоской схеме воспринимается как "повернутый" и не обсчитывается. Поэтому заменил на эквивалент (трубу) с разницей примерно в 3%.

[k.skorokhodoff]

Сообщение от Ильнур Форма потери - выгиб двух стоек внутрь.

Странновато, что они изгибаются именно внутрь.

[Ильнур]

Сообщение от k.skorokhodoff Странновато, что они изгибаются именно внутрь.

Странно, да. Но наименьшую энергетику, по анализу СКАД, имеет именно такая форма.
Я даже задавал погиби наружу, но процессор выдает ту же форму.
При объемной постановке рама крутится аки пропеллер. При этом мю для стоек тот же, т.е. около 2-х. При хорошем ужесточении поперечин мю приближается к 1.
Т.е. рама, свободно лежащая на полу (парящая в воздухе и т.д.), от внутренней стяжки закручивается, а не сразу стойки гнутся.

[ZVV]

Сообщение от Ильнур Сжал симметричную раму усилием 50 тн и посчитав устойчивость, получил расчетные длины. Форма потери - выгиб двух стоек внутрь. СКАД моменты не учитывает. Разница в значениях мю - от разницы в жесткостях поперечин. В СКАД швеллер в плоской схеме воспринимается как "повернутый" и не обсчитывается. Поэтому заменил на эквивалент (трубу) с разницей примерно в 3%.

Можно посмотреть плоскую схему?

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Можно посмотреть плоскую схему?

На п. 6. файл spr SCAD.
Схема может быть любой - лишь бы не противоречило исходному посылу: рама не прикреплена к Земле так, чтобы помогать ей в работе. В т.ч. в пространственной.
В этом плане автору нужно подумать о том, что станок все же должен быть или сам по себе объемно-жестким, или как-то хорошо прикручен к полу или стене. Как показывает форма, эта рама не работает плоско. Прежде всего потому, что жесткости элементов развитее в плоскости, чем из плоскости рамы, и к тому же поперечина никакая в смысле изгибных и крутильной жесткости (на эскизе это на глаз видно, на фоне 50-и тонн) .

[ZVV]

Сообщение от Ильнур На п. 6. файл spr SCAD.

Есть пара вопросов, прокомментируйте, если не сложно.
1) По вашей схеме мю для стоек 0.93, а не 1.86 , 742/800=0.93. Верно?
2) В Вашей схеме верхний и нижний ригели закреплены друг относительно друга в горизонтальном направлении. За счет чего принята такая предпосылка?

Две схемы на рисунке прикрепленном к посту № 13 эквивалентны по усилиям в стержнях, но не эквивалентны по критической нагрузке. Для первой схемы критическая нагрузка в шесть раз меньше чем для второй.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV Есть пара вопросов, прокомментируйте, если не сложно. 1) По вашей схеме мю для стоек 0.93, а не 1.86 , 742/800=0.93. Верно? 2) В Вашей схеме верхний и нижний ригели закреплены друг относительно друга в горизонтальном направлении. За счет чего принята такая предпосылка? Две схемы на рисунке прикрепленном к посту № 13 эквивалентны по усилиям в стержнях, но не эквивалентны по критической нагрузке. Для первой схемы критическая нагрузка в шесть раз меньше чем для второй.

1. Да, стойка же вроде разделена по 4 м. Я делал по-разному, нужно смотреть конкретную схему. Если разделена, значит 0,93.
2. Чтобы не съехали. Система же должна как-то быть неизменяема прикреплена к Земле. Эти раскрепления не создают усилий, а только устраняют ГИС.
3. Не эквивалентны в целом для системы. А для отдельных стоек дадут те же 0,93. Связи надо повнимательней задать - черточки под треугольниками означают свободу по черточке.

[ZVV]

Сообщение от Ильнур 2. Чтобы не съехали. Система же должна как-то быть неизменяема прикреплена к Земле. Эти раскрепления не создают усилий, а только устраняют ГИС.

В том то и дело, что ГИС можно устранить различными способами. Нужно же выбрать тот, который наиболее близко соответствует проектируемой конструкции. Рисунок из поста 13 это наглядно иллюстрирует. Можете сами проверить и убедиться.
Другой вопрос, что сжимающие силы приложенные к концам рамы взаимосвязаны, так как создаются в результате натяжения соединяющего их каната, и при взаимном смещении ригелей в горизонтальном направлении возникают возвращающие компоненты усилия. Получается что-то вроде следящей силы. Но тут я не уверен.

Сообщение от Ильнур А для отдельных стоек дадут те же 0,93. Связи надо повнимательней задать - черточки под треугольниками означают свободу по черточке.

Не дадут.

[Ильнур]

Сообщение от ZVV В том то и дело, что ГИС можно устранить различными способами. Нужно же выбрать тот, который наиболее близко соответствует проектируемой конструкции. Рисунок из поста 13 это наглядно иллюстрирует. Можете сами проверить и убедиться...

Если мю получаются разными, значит расчетные схемы "разноудачны". Конкретно по тем схемам я не проверял, верю так. Главное, что основной принцип выяснен:

Нужно же выбрать тот, который наиболее близко соответствует проектируемой конструкции

Сообщение от ZVV Не дадут.

Значит, опять же - расчетные схемы "разноудачны". Т.е. не соблюден основной принцип:

Нужно же выбрать тот, который наиболее близко соответствует проектируемой конструкции

В этом плане автору нужно на это обратить внимание - будет ли жесткость станка как-то связана с землей или все-таки этот станок совсем свободный, как например лук или арбалет, которые можно подвесить на гвоздь в произвольном положении.

[RudekSS]

Сообщение от ZVV Есть такой справочник Лейтес С.Д. "Определение расчетных длин"

Можно ссылку, где можно скачать этот справочник?
Найти на форуме и в поисковике не удалось.

[ZVV]

Сообщение от RudekSS Можно ссылку, где можно скачать этот справочник? Найти на форуме и в поисковике не удалось.

http://dwg.ru/dnl/1624

[k.skorokhodoff]

Сообщение от Ильнур В этом плане автору нужно на это обратить внимание - будет ли жесткость станка как-то связана с землей или все-таки этот станок совсем свободный, как например лук или арбалет, которые можно подвесить на гвоздь в произвольном положении.

Конструкция будет прикреплена к полу 4-мя стойками по углам. Кроме того будут стойки из профиля меньшего сечения, поддерживающие конструкцию от провисания. Таким образом, если я все правильно понял - избавимся от скручивания рамы.