Форум пользователей ПО АСКОН

Профессиональные вопросы => Конструкторские и технологические задачи => Тема начата: BaikalBreeze от 09.07.11, 10:54:32

Название: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 09.07.11, 10:54:32
Здравствуйте!

  Я проектирую траверсу, для подъема груза весом до 150 кг. Конструктивно - это труба 2.7м длиной, с проушинами на концах. Если оптимизировать ее по критериям устойчивости и прочности, то получается довольно лёгкая конструкция. Но частота первой формы собственных колебаний всего 9Гц. Есть подозрения что она будет трястись как холодец :)

  Возник вопрос, как и на что рассчитывать конструкцию на колебания? Есть ли какие-то нормы (ГОСТ, СНиП и т.д. или просто из опыта) где прописано как считать и какие значения собственных частот, откликов и/или времени затухания должны быть для подобного рода конструкций?

Спасибо!
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 09.07.11, 12:02:50
Зачем? Сделайте траверсу жёсткой. Колебания траверсы только увеличат вероятность возникновения усталостных трещин. Да и выложите здесь (в картинке) конструкцию траверсы. Как-то уже показывали здесь на форуме траверсу из трубы - много непроработок и ошибок.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Goran от 09.07.11, 13:01:50
А что за груз вы собираетесь поднимать? И чем вас не устраивает двутавр или швеллер? Ну и еще хотелось бы посмотреть схему нагружения вашей траверсы (как работает на изгиб или еще на сжатие)
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 09.07.11, 14:04:29
На самом деле там не одна труба, а две, это не принципиально. Но картинки переделывать не хочется. Поэтому рассказываю, что траверса универсальная, телескопическая. Самое тяжелое тело, для подъема которого она предназначена, предполагает ее максимально вытянутую конфигурацию, т.е. это самый критичный расчётный случай.

Т.к. груз не большой, то по расчёту трубы получаются диаметром 22 и 30 мм, можно было бы еще тоньше, но по технологии может не пройти. Изгиб от действия сжимающей и поперечной нагрузки, а также момент на концах (от сжимающей нагрузки приложенной со смещением) труба держит. Но очень низкая частота собственных колебаний.

Схема нагружения
(http://pic_01.gif)

Расчётная схема
(http://pic_02.gif)

Эскиз проушины



Груз - тело вытянутой формы весом 150 кг. Что за тело не имею права говорить, извините уж...

Труба работает на сжатие, изгиб от эксцентриситета (размер е на первой картинке), и нагружена собственным весом.

P.S. у меня не видно картинок, если у вас тоже, сообщите, буду разбираться почему...
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: niklas от 09.07.11, 14:57:50
Цитата: BaikalBreeze от 09.07.11, 10:54:32
Здравствуйте!

  Я проектирую траверсу, для подъема груза весом до 150 кг. Конструктивно - это труба 2.7м длиной, с проушинами на концах. Если оптимизировать ее по критериям устойчивости и прочности, то получается довольно лёгкая конструкция. Но частота первой формы собственных колебаний всего 9Гц. Есть подозрения что она будет трястись как холодец :)

  Возник вопрос, как и на что рассчитывать конструкцию на колебания? Есть ли какие-то нормы (ГОСТ, СНиП и т.д. или просто из опыта) где прописано как считать и какие значения собственных частот, откликов и/или времени затухания должны быть для подобного рода конструкций?

Спасибо!
А при чем тут колебания конструкции? Вы что собираетесь какой-то колеблющийся груз поднимать?
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 09.07.11, 15:23:35
Цитата: niklas от 09.07.11, 14:57:50
А при чем тут колебания конструкции? Вы что собираетесь какой-то колеблющийся груз поднимать?
Груз дёргаться не будет, он не живой вроде бы  ;)
Но моменты страгивания/останова сами по себе являются источниками колебаний + вокруг вообще очень много источников низкочастотных колебаний, и при достаточной мощности и совпадении частот это может привести к большим амплитудам, а отсюда уже и до потери устойчивости недалеко.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 09.07.11, 17:01:08
Углы альфа и бета сколько? l1 и l2 - стропы?
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 09.07.11, 18:50:54
l1=l2 = 1600 - это стропы.
углы не помню, они автоматом считаются, также как и сжимающая сила, которая сейчас около 5500Н. Точнее могу сказать только в пн. Но это принципиального значения не имеет. Расстояние от точки подвеса до траверсы особо не лимитировано. Тут кстати тоже можно оптимизацией позаниматься: от углов афльфа и бета (от длин строп, от расстояния до траверсы, что тоже самое) будет зависеть сжимающая сила. Но при увеличении длин строп, будет расти их масса, а при уменьшении - масса траверсы, т.к. будет расти сжимающая нагрузка. И можно посмотреть при каких значения масса будет минимальной.

Насчёт колебаний: в каком-то ГОСТе на подъемные краны, (на работе записано в каком) нашел такой критерий как декремент затухания колебаний, т.е. груз должен успокаиваться за определенное время, но к траверсе это требование "приделать" не получится, если только совсем за уши притянуть. В случае не соответствия нормам, там рекомендуется ставить демпферы. На траверсу мне ничего больше лепить не хочется, просто размеры подобрать, вот только знать бы норматив.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Goran от 09.07.11, 18:52:37
У вас слишком серьезный подход к решению вопроса подъема "несерьезной" массы!
Такие вопросы элементарно решить с помощью текстильных стропов!
А если по существу "серьезный вес - серьезная траверса" мне ваша конструкция не нравится, особенно расчет.
1. Откуда взялась распределенная нагрузка? (это вес траверсы?
2. Каким образом центр масс системы будет совпадать с точкой зацепа, за счет вывешивания на крюке? Судя по картинке  и у траверсы и у груза переменный центр масс.
3. Рассчитывать надо как минимум три (крайние и среднее) положение (развернутость траверсы)
4. Самым слабым местом в вашей конструкции будет узел стопорения трубы в трубе. Вам нужен зазор для телескопирования и легкости фиксации, и в то же время требуется жесткость системы. Вот здесь и надо считать.
Андрей Владимирович правильно предложил - сделайте жесткую траверсу необходимой длины с жестким креплением проушин каната траверсы, а вот петли для зацепа груза сделайте подвижными по длине траверсы для возможности варьировать габаритами груза.
На мой взгляд колебания тут не главное, но может быть я заблуждаюсь. Отвечать в конечном итоге за конструкцию - Вам.   
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 09.07.11, 19:12:34
Цитата: BaikalBreeze от 09.07.11, 18:50:54
...
углы не помню, они автоматом считаются, также как и сжимающая сила, которая сейчас около 5500Н. Точнее могу сказать только в пн. Но это принципиального значения не имеет.
...
Ошибаетесь! Каждый из углов альфа и бета не должны быть меньше 45 градусов.
В понедельник определитесь - какой двигатель стоит на механизме подъёма: с фазным ротором или с короткозамкнутым? Или прямо сейчас можете сказать. Кран управляется из кабины или с ручного пульта?
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Николай от 09.07.11, 22:43:28
А может, в составной траверсе и колебания будут быстрее затухать? Вон, в пластинчатых составных рессорах всё затухат само собой. А автор только и спрашивал о допустимости колебаний. Сколько видел траверс в работе- ни одна не тряслась(как холодец). Конечно, если подпитывать колебания в резонанс 9 Гц- мало не покажется. Но как траверса может получать такую подпитку- ума не приложу...
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 09.07.11, 23:54:56
Нужно сделать траверсу жёсткой. Любая конструкция на погашение колебаний только усложнит конструкцию траверсы В данном случае "не стоит шкурка выделки", хотя для будущих конструкций и если есть время, то стоит поломать голову.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 10.07.11, 01:21:25
Цитата: Андрей Владимирович от 09.07.11, 19:12:34
Ошибаетесь! Каждый из углов альфа и бета не должны быть меньше 45 градусов.
почему? что случится, если хотя бы один из них будет меньше 45?

Цитата: Андрей Владимирович от 09.07.11, 19:12:34
В понедельник определитесь - какой двигатель стоит на механизме подъёма: с фазным ротором или с короткозамкнутым? Или прямо сейчас можете сказать. Кран управляется из кабины или с ручного пульта?
про двигатель на кране (или про кран) мне ничего не известно. Из курса электротехники помню, что с фазным ротором двигатель может плавно страгиваться под нагрузкой. Значит берем более критичный случай - короткозамкнутый ротор (поправьте если я неправ) Кстати, к какому крану какой двигатель относится?

Цитата: Андрей Владимирович от 09.07.11, 23:54:56
Нужно сделать траверсу жёсткой. Любая конструкция на погашение колебаний только усложнит конструкцию траверсы В данном случае "не стоит шкурка выделки", хотя для будущих конструкций и если есть время, то стоит поломать голову.
Безусловно. Жёсткой её нужно делать. В том-то и загвоздка, что для того что бы ее сделать жёсткой, не меняя при этом конструкцию принципиально и не вводя дополнительных деталей, нужно увеличить диаметры труб. Я так и собираюсь сделать. Но при увеличении жёсткости до такой степени, что бы частота собственных колебаний была, скажем, 30 Гц, запасы прочности будут в районе 5..7, т.е. собственная частота здесь является определяющим фактором для размеров. Меня разумеется спросят: зачем такие запасы, ведь расчетная нагрузка и так в 4 раза больше максимального веса, там уже все учтено. На что я отвечу, что нужна жесткость, что бы собственная частота была не ниже 30 Гц. Затем будет закономерный вопрос: откуда взялась цифра в 30 Гц, почему не 25 или не 43? И что тут ответить, что это среднепотолочное значение?
А борьба за массу идёт по той причине, что эту траверсу предполагается возить с собой или даже на себе :o:

Цитата: Николай от 09.07.11, 22:43:28
А может, в составной траверсе и колебания будут быстрее затухать?
Безусловно будут! Но на сколько быстрее? Количественно оценить очень сложно. Поэтому делаем предположение, что соединение абсолютно жёсткое, т.е. берем это в запас. С этим никто спорить не станет.

Цитата: Николай от 09.07.11, 22:43:28
Конечно, если подпитывать колебания в резонанс 9 Гц- мало не покажется. Но как траверса может получать такую подпитку- ума не приложу...
Я тоже точно не могу сказать откуда они могут взяться. В общем хоть откуда. К примеру в книге Дена-Гартога описан случай, когда плохо лежащий якорь в передней части судна вызывал сильные колебания обшивки корпуса на корме (хлопала как мембрана)!

Цитата: Goran от 09.07.11, 18:52:37
У вас слишком серьезный подход к решению вопроса подъема "несерьезной" массы!
Такие вопросы элементарно решить с помощью текстильных стропов!
А если по существу "серьезный вес - серьезная траверса" мне ваша конструкция не нравится, особенно расчет.
1. Откуда взялась распределенная нагрузка? (это вес траверсы?
2. Каким образом центр масс системы будет совпадать с точкой зацепа, за счет вывешивания на крюке? Судя по картинке  и у траверсы и у груза переменный центр масс.
3. Рассчитывать надо как минимум три (крайние и среднее) положение (развернутость траверсы)
4. Самым слабым местом в вашей конструкции будет узел стопорения трубы в трубе. Вам нужен зазор для телескопирования и легкости фиксации, и в то же время требуется жесткость системы. Вот здесь и надо считать.
Слишком серьезный? Возможно.
Стропы будут. Куда ж без них.
Конструкция мне тоже не очень нравится, но под такие требования (изменяемая длина, минимум деталей и веса, максимум простоты в использовании) ничего лучше пока не придумал.
1. Да, это вес траверсы.
2. У траверсы конечно центр масс будет плавать при изменении длины. Но груз позволяет подцепиться к нему в любом месте, так что бы суммарный ц.м. был на одной оси с точкой подвеса. Верхние стропы будут одинаковой длины, что б их нельзя было перепутать.
3. Что значит развёрнутость? Самый критичный вариант расчёта это при максимальной длине траверсы. При меньшей длине вес груза предполагается менее 80 кг, кроме того жёсткость будет выше из-за меньшей длины.
4. А чего там слабого, палец на срез работает, можно подобрать какой нужно. Центровка труб будет обеспечена втулками.

Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: niklas от 10.07.11, 10:13:13
Цитата: niklas от 09.07.11, 14:57:50
А при чем тут колебания конструкции? Вы что собираетесь какой-то колеблющийся груз поднимать?
Здравствуйте. Учтите в расчетах на прочность траверсы еще силу инерции груза, а колебания учитываются при наличии источника колебаний
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 10.07.11, 14:56:56
Цитата: BaikalBreeze от 10.07.11, 01:21:25
почему? что случится, если хотя бы один из них будет меньше 45?
У Вас будет двухветвевой строп. Угол между ветвями стропа должен быть не более 90 градусов. Это закон по РД 10-33-93. А это РД фигурирует среди нормативных документов РГТИ в области ПБ. Поэтому обязаны соблюдать требования данного РД. К тому же и в ПБ 10-382-00 сказано это же. Выдержка из РД:
2.1.2. Расчет канатов и цепей стропов, используемых как для  непосредственной обвязки груза, так и для захвата последнего с  помощью концевых звеньев, производят на растяжение.
2.1.3. Определение усилий в канатах и цепях двух-, трех- и четырехветвевых стропов при отсутствии дополнительных требований производят исходя из условия, что углы между ветвями  не превышают 90°  (рис. 1).
2.1.4. Расчет трех- и четырехветвевых стропов при отсутствии  гарантии равномерности распределения нагрузок между ветвями  производят исходя из условия, что груз удерживается только двумя ветвями.

Только в ГОСТ Р ЕН 818 сказано, что углы между ветвями стропа могут достигать 120 градусов. Но там есть к этому случаю дополнительные требования.
Если Вы уменьшите угол между ветвями стропов, тогда увеличатся углы альфа и бета, а значит и осевая нагрузка на трубы уменьшится. Уменьшится осевая нагрузка - уменьшится размах напряжений - уменьшится возможность возникновения усталостных трещин. А именно на возникновение усталостных трещин и влияют колебания. Но на данный момент нет инженерной методики позволяющей сделать расчёт на усталость по колебаниям.
Цитата: BaikalBreeze от 10.07.11, 01:21:25

про двигатель на кране (или про кран) мне ничего не известно. Из курса электротехники помню, что с фазным ротором двигатель может плавно страгиваться под нагрузкой. Значит берем более критичный случай - короткозамкнутый ротор (поправьте если я неправ) Кстати, к какому крану какой двигатель относится?
Можно сразу определить, если кран управляется с пульта, то двигатель - коротыш. Если с кабины - то (чаще всего) фазник. Хотя бывают и одно(двух)балочные краны управляемые с кабины, но двигатели коротыши. Нужно смотреть по конкретному крану.

Цитата: BaikalBreeze от 10.07.11, 01:21:25
Безусловно. Жёсткой её нужно делать. В том-то и загвоздка, что для того что бы ее сделать жёсткой, не меняя при этом конструкцию принципиально и не вводя дополнительных деталей, нужно увеличить диаметры труб. Я так и собираюсь сделать. Но при увеличении жёсткости до такой степени, что бы частота собственных колебаний была, скажем, 30 Гц, запасы прочности будут в районе 5..7, т.е. собственная частота здесь является определяющим фактором для размеров. Меня разумеется спросят: зачем такие запасы, ведь расчетная нагрузка и так в 4 раза больше максимального веса, там уже все учтено. На что я отвечу, что нужна жесткость, что бы собственная частота была не ниже 30 Гц. Затем будет закономерный вопрос: откуда взялась цифра в 30 Гц, почему не 25 или не 43? И что тут ответить, что это среднепотолочное значение?
А борьба за массу идёт по той причине, что эту траверсу предполагается возить с собой или даже на себе :o:
Запасы прочности 5...7, а не через-чур ли?!!! Да и расчётная нагрузка в 4 раза больше максимального веса?!!! Могу Вам сказать следующее: берёте максимальную эксплуатационную нагрузку для конкретного случая, умножаете её на 1,25 (это коэффициент испытательной нагрузки), умножаете её на динамический коэффициент для механизмов подъёма с двигателями-коротышами К=1,05+V (V - скорость подъёма в м/с). И уже относительно этой полученной нагрузки вычисляете действующие напряжения. Потом полученное значение сравниваете с допустимыми напряжениями:
?=?n?d?mRyп
где:?n=0,95 - коэффициент, учитывающий степень ответственности конструкции
?d=0,9 - коэффициент, учитывающий неточности математической модели повреждения и методики расчёта действующих напряжений.
?m=0,95...0,98 - коэффициент надёжности по материалу.
Ryп - нормативный предел текучести (по ГОСТ)
Если Вы найдёте СТО 24.09-5821-01-93, то там в табл. 3.3 есть данные по нормативному пределу текучести Ryп и по расчётному пределу текучести Ry. Если возьмёте расчётный предел текучести Ry, то коэффициент ?m учитывать не нужно, он уже учтён. Можно конечно идти и по СРДН (система расчёта по допускаемым напряжениям) - если привыкли к ней. Но и для неё самый большой коэффиицент запаса (по Гохбергу) не превышает 1,6. Это что касается металлоконструкции. Что касается пальца, работающего на срез: В вышеуказанной формуле нужно ещё добавить 0,68 и ?m=0,87
?=0,68?n?d?mRyп
Этот палец у Вас проходит сквозь стенки труб. Тогда нужно ещё считать на смятие. А это уже можно считать как шарнирное соединение.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Zima от 10.07.11, 15:52:50
Андрей Владимирович, вы не совсем правы формально.
Строп это конкретное цельное, законченное грузозахватное устройство.
Часть траверсы конструктивно повторяющая строп, это не строп.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 10.07.11, 16:02:42
Нет, это как раз строп входящий в состав траверсы. Строп - это грузозахватное приспособление, которое может быть съёмным и несъёмным. ПБ 10-382-00:
Съёмное грузозахватное приспособление - устройство массой mсг, соединяющее груз с краном. Съёмное грузозахватное приспособление легко снимается с подъёмного устройства и отсоединяется от груза.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Zima от 10.07.11, 16:14:21
Правил под рукой нет, но по моему строп это съемное грузозахватное приспособление.
При чем самостоятельное.
Если для зацепления траверсы будет использоваться стандартный строп это одно, если элемент конструктивно похожий на строп (канат, коуш и т.п.) входит в траверсу, то это другое (если конечно вы не укажете это специально в ТТ или спецификации).
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Zima от 10.07.11, 18:24:38
BaikalBreeze, не очень понятно с центром масс.
Центр масс должен располагаться под точкой подвеса. В противном случае траверса будет  поворачиваться до тех пор пока это условие не выполнится.
Если груз может быть разный, то троса ("стропа") придется делать регулируемыми по длинне.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 10.07.11, 18:35:20
Почитайте  тут  (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,18002.msg103875.html#msg103875)
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Zima от 10.07.11, 18:48:41
Кстати пришел в голову интересный вопрос.
Угол  между ветвями не более 90, для стропов это как "отче наш".
Но как то обычно ветви стропов одинаковой длинны и соответственно рождается требование - углы альфа и бетта не менее 45.
Но при разной длинне ветвей, альфа может быть 30, а бетта 60 и условие 90 между ветвями выполняется. Интересно это соответствует требованиям РД или РД просто не рассматривает такого случая?
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 10.07.11, 21:02:14
Именно так.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Dometer от 11.07.11, 16:56:44
1. А что мешает свести размер e (на чертеже) к 0 (нулю) (ухи с шарнирами через [поперёк] ось трубы).
2. А вот Дегтярёв делал пулемёт, отсреливался, если что не нравилось - переделывал (подпиливал, подтачивал). Ваша траверза по-проще пулёмёта будет. Ну начнёт трястись - свяжите средину траверзы с точкой 'O' лёгкой цепочкой (упругой, с натягом).
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 11.07.11, 21:22:49
Цитата: Андрей Владимирович от 10.07.11, 14:56:56
УУгол между ветвями стропа должен быть не более 90 градусов. Это закон по РД 10-33-93.
За это отдельное спасибо. Не знал я про существование этого документа. В нём масса полезного.

Цитата: Андрей Владимирович от 10.07.11, 14:56:56
Запасы прочности 5...7, а не через-чур ли?!!! Да и расчётная нагрузка в 4 раза больше максимального веса?!!! Могу Вам сказать следующее: берёте максимальную эксплуатационную нагрузку для конкретного случая, умножаете её на 1,25 (это коэффициент испытательной нагрузки), умножаете её на динамический коэффициент для механизмов подъёма с двигателями-коротышами К=1,05+V (V - скорость подъёма в м/с).
...
Этот палец у Вас проходит сквозь стенки труб. Тогда нужно ещё считать на смятие. А это уже можно считать как шарнирное соединение.
Коэффициент 4 взят из нашего отраслевого РДК (руководство для конструкторов). В нём прямо сказано: эксплуатационная нагрузка 2*Gmax, расчётная - 4*Gmax, где Gmax - максимальный вес груза. Так что тут всё предельно ясно (для моего случая).

На смятие посчитаю обязательно.

Цитата: Zima от 10.07.11, 18:24:38
Центр масс должен располагаться под точкой подвеса. В противном случае траверса будет  поворачиваться до тех пор пока это условие не выполнится.
Если груз может быть разный, то троса ("стропа") придется делать регулируемыми по длинне.
Ничто не будет проворачиваться. Я где-то выше кажется уже писал, что груз позволяет ухватиться за него так, что бы ц.м. системы груз-траверса находился как раз на одной вертикали с точной подвеса. Так что разные длины делать не придётся.

Цитата: Андрей Владимирович от 10.07.11, 18:35:20
Почитайте  тут  (http://forum.ascon.ru/index.php/topic,18002.msg103875.html#msg103875)
Эту ветку я еще весной читал, очень интересно было, и сейчас отдельные места перечитывал. Хотя тогда я даже не предполагал, что сам буду траверсой заниматься.

Цитата: Dometer от 11.07.11, 16:56:44
1. А что мешает свести размер e (на чертеже) к 0 (нулю) (ухи с шарнирами через [поперёк] ось трубы).
2. А вот Дегтярёв делал пулемёт, отсреливался, если что не нравилось - переделывал (подпиливал, подтачивал). Ваша траверза по-проще пулёмёта будет. Ну начнёт трястись - свяжите средину траверзы с точкой 'O' лёгкой цепочкой (упругой, с натягом).
1. Это будет менее технологично. Ухи разные придется делать. Да и не в них проблема.
2. Моя фамилия не Дегтярёв  :) И траверсу "отстреливать" я не буду. А вот если она сложится (устойчивость потеряет) и груз упадёт кому-то на голову, то с прокурором общаться придётся уже тому, кто эту траверсу проектировал-считал-изготавливал-эксплуатировал. И отмазаться в случае просто поломки, типа ухо отломилось, можно такими аргументами как: криво сделали, плохо сварили, проржавела при хранении. А в случае колебаний - это уже прямой конструкторский косяк.
Это всё конечно паранойя  :-)))

Сегодня прорабатывал вариант с заменой материала на алюминиевый сплав Д16Т. Получилось, что при снижении веса в 2 раза, запас прочности у трубы выростает до 8, а собственная частота 15 Гц. Но это вариант технологически не подошёл, т.к. Д16 не сваривается, а городить какой-то крепёж проушин мне не позволили. Свариваются хорошо сплавы АМг, но они "пластилиновые", слишком мягкие для такой конструкции. По прочности и весу она может и пройдёт, но может погнуться, если её уронить или наступить.

Какие-то документы касательно колебаний грузоподъёмных механизмов я не нашел. В итоге решено было оставить стальную конструкцию. Диаметры труб увеличил до такого размера, что бы вес траверсы не превысил 10 кг (это мне позволили). При этом собственная частота стала чуть выше 11 Гц. С учётом того, что реальный стык не такой жесткий как в модели, да еще демпфирование, буду надеяться что колебаний не будет или будут, но не опасные. Кроме того для более жёсткой и тяжёлой конструкции требуется большая мощность источника колебаний.

Вообще в процессе этой работы над траверсой я кажется понял почему подобные вопросы обычно не возникают. Дело в том, что когда масса груза тонны или десятки-сотни тонн, то размеры траверсы таковы, что собственные частоты находятся далеко за пределами 10-20 Гц.

На этом пожалуй стоит остановиться. Благодарю всех кто принимал участие в обсуждении за потраченное время и дельные мысли.
Удачи!
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: LoserCrane от 11.07.11, 21:36:14
Траверса, которая гнется, когда на нее наступаешь или уронили... ;)
Вы не в космической области работаете? Еще на резонанс посчитать бы надо :)
Сделать ее чугунной и спать спокойно, чтоб сожравела раньше чем сломалась.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 11.07.11, 21:45:51
Цитата: LoserCrane от 11.07.11, 21:36:14
Траверса, которая гнется, когда на нее наступаешь или уронили... ;)
Вы не в космической области работаете? Еще на резонанс посчитать бы надо :)
Сделать ее чугунной и спать спокойно, чтоб сожравела раньше чем сломалась.
Нет не в космической, но в авиации.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 11.07.11, 21:55:29
Поясните пожалуйста, это как: Gmax - максимальный вес груза, а 2Gmax - эксплуатационная нагрузка? У меня такое в голове не укладывается. Нонсенс какой-то!
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 11.07.11, 22:06:06
У нас в авиации термин "эксплуатационная нагрузка" - нагрузка которая может возникать при нормальной эксплуатации, в том понимании, что при ней  не должно возникать остаточных деформаций. А при "расчётной нагрузке" не должно происходить разрушения, но гнуться (остаточные деформации) деталь может.

Почему коэфф. 2? Могу предположить что это следует из такого физического явления: если тело поднести к поверхности на нулевое расстояние, а потом резко его отпустить, то оно окажет кратковременное воздействие на поверхность силой равной двум его весам. Здесь важно указать, что поверхность не абсолютно жесткая, а упругая. Если я не понятно объяснил, то могу привести другой пример: на пружин подвешиваем тело и держим его так чтобы пружина не деформировалась, затем резко отпускаем тело и оно растянет пружину на величину вдвое большую чем та, что будет когда тело успокоится и будет просто висеть. Я это лично расчётами и моделированием в Motion Simulation проверял  :)
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 11.07.11, 23:18:19
Могу Вам настоятельно посоветовать изучить ПБ 10-382-00. Это основополагающий нормативный документ для ГПМ. Также СТО 24.09-5821-01-93, РД 24.090.97-98,  РД 24.090.52-90 ну и уже известный Вам РД 10-33-93 с изменением (РД 10-231-98). При проектировании ГПМ эти документы должны лежать у Вас на столе. Поэтому нормативные документы для авиации здесь не в ходу! При испытаниях ГПМ нагрузкой 1,25 от максимальной эксплуатационной не должно происходить остаточных деформаций. Всё остальное - уже избыточное. Ну об этом я уже писал выше.
ПБ 10-382-00:
3.1.23. Изготовление грузозахватных приспособлений и тары должно производиться в соответствии с нормативными документами и технологическими картами. В случае применения сварки в проектной документации должны содержаться указания по ее выполнению и контролю качества

3.1.24. Грузозахватные приспособления (стропы, цепи, траверсы, захваты и т.п.) после изготовления подлежат испытанию на предприятии - изготовителе, а после ремонта (кроме стропов) - на предприятии, на котором они ремонтировались. Стропы ремонту не подлежат.
Грузозахватные приспособления должны подвергаться осмотру и испытанию нагрузкой, на 25% превышающей их паспортную грузоподъемность.
3.1.26. Грузозахватные приспособления должны снабжаться клеймом или прочно прикрепленной металлической биркой с указанием номера, паспортной грузоподъемности и даты испытания. Грузозахватные приспособления, кроме клейма (бирки), должны быть снабжены паспортом.

ПЕРЕЧЕНЬ
НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, ИЗГОТОВЛЕНИИ, МОНТАЖЕ,
РЕКОНСТРУКЦИИ, РЕМОНТЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КРАНОВ


РД 10-33-93*          Стропы грузовые общего назначения.
                      Требования к устройству и безопасной
                      эксплуатации, утвержденные Госгортехнадзором
                      России 20.10.93. С Изменениями
                      (РД 10-231-98), утвержденными
                      Госгортехнадзором России 08.09.98

РД 24.090.97-98       Оборудование подъемно - транспортное.
                      Требования к изготовлению, ремонту и
                      реконструкции металлоконструкций
                      грузоподъемных кранов

И т.д.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Zima от 12.07.11, 06:48:01
Цитата: BaikalBreeze от 11.07.11, 21:22:49
Ничто не будет проворачиваться. Я где-то выше кажется уже писал, что груз позволяет ухватиться за него так, что бы ц.м. системы груз-траверса находился как раз на одной вертикали с точной подвеса. Так что разные длины делать не придётся.
Странно все это. Если груз можно зацепить где угодно и как угодно, то зачем траверса раздвижная, да и зачем она вообще нужна?
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 12.07.11, 07:04:20
Подозреваю, что это какая-либо ракета, которая устанавливается под крыло. Ракета имеет цилиндрическое тело и поэтому её можно стропами обхватить где угодно, лишь бы закрылки не мешали. Ракеты бывают разной длины, поэтому и траверса должна быть раздвижная.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 12.07.11, 08:02:39
Цитата: Zima от 12.07.11, 06:48:01
Странно все это. Если груз можно зацепить где угодно и как угодно, то зачем траверса раздвижная, да и зачем она вообще нужна?
Не то что бы где угодно и как угодно, но определенная свобода в выборе места захвата есть. А изменение размеров траверсы нужно для того что бы поднимать другие детали, которые имеют меньшую длину. Но расчётный случай только тот который приведен на картинках, т.к. все остальные им покрываются, меньшие детали имеют меньшую масс.

Цитата: Андрей Владимирович от 12.07.11, 07:04:20
Подозреваю, что это какая-либо ракета, которая устанавливается под крыло. Ракета имеет цилиндрическое тело и поэтому её можно стропами обхватить где угодно, лишь бы закрылки не мешали. Ракеты бывают разной длины, поэтому и траверса должна быть раздвижная.
Интересно: ракета длиной порядка 3м и весом весом всего 150 кг, учебная если только  :)
Андрей Владимирович, я на гражданском проекте работаю. А детали, которые предполагается поднимать этой траверсой являются частями самолёта. А всё что к нему (самолёту) напрямую относится является информацией конфеденциальной. И у меня есть подозрение (на грани уверенности  :)), что наша служба безопасности видит что и где я пишу на форумах. Не далее как полгода назад у нас тут двоих публично выдрали за открытие какой-то (неизвестно какой) информации через сеть. Если даже я тут всё подробно опишу, что и как я собираюсь поднимать, то ущерба никому не причиню, но подставляться не хочется.

Цитата: Андрей Владимирович от 11.07.11, 23:18:19
Могу Вам настоятельно посоветовать изучить ПБ 10-382-00. Это основополагающий нормативный документ для ГПМ. Также СТО 24.09-5821-01-93, РД 24.090.97-98,  РД 24.090.52-90 ну и уже известный Вам РД 10-33-93 с изменением (РД 10-231-98). При проектировании ГПМ эти документы должны лежать у Вас на столе. Поэтому нормативные документы для авиации здесь не в ходу! При испытаниях ГПМ нагрузкой 1,25 от максимальной эксплуатационной не должно происходить остаточных деформаций.
Все документы, которые вы приводите, я добросовестно скачиваю распечатываю и... отношу конструкторам. Да да, я не конструктор, я прочнист. Но порой мне кажется, что конструкция меня заботит больше, чем конструкторов. Конструктора у нас мужики толковые, но к наземному оборудованию относятся как-то с прохладцей, мол не летать же ему.
Эта траверса, второе изделие из наземного оборудования, которое мне дали посчитать. Первым был страховочной трос, может помните, на этом форуме я поднимал вопрос о тросе с поперечной нагрузкой?

Вообще в нашем РДК для наземного оборудования очень подробно все расписано для разных домкратов, стремянок, буксировочных устройств и т.д. Но вот именно для страховочного и грузоподъемного (типа траверс) оборудования почти ничего нет, вот и приходится брать информацию из других отраслей.

Сейчас раскидаюсь с этой траверсой и хватит с меня наземного оборудования. На очереди у меня стоика шасси, там задача в разы сложнее и интереснее, а разные нормы и коэффициенты расписаны до мелочей. А наземку отдам студентам считать, под моим чутким руководством  :).

И еще соображения по коэффициенту 1.25: если повесить на траверсу вес равный 125% от максимального и попытаться его приподнять, то эти самые 125% будут превышены с большой вероятностью, ведь кран не очень плавно страгивает груз, вы сами об этом говорите. Поэтому считать надо с коэффициентом 1.5-2. Другое дело, что сами расчётные методы консервативны и дают некоторый запас. В общем, тут можно долго рассуждать...
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: obesov от 12.07.11, 09:35:54
 Для автоподъёмников с рабочей платформой статические испытания проводятся с 50 проц. превышением от номинальной нагрузки. При этом остаточные (пластические) деформации в любом элементе конструкции не допускаются. Может пригодится эта цифирь?  :)
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 12.07.11, 09:39:30
Это масса испытательного груза должна быть в 1,25 от номинального. А расчётную нагрузку естественно нужно считать с учётом динамического коэффициента. В принципе расчёт динамического коэффициента посложнее, но для начала можно ориентироваться:
Для механизмов подъёма с частотными двигателями: К=1,05+0,25V;
Для механизмов подъёма с фазным ротором: К=1,05+0,7V;
Для механизмов подъёма с короткозамкнутым ротором: К=1,05+0,25V;
где: V - скорость подъёма в м/с.
При испытаниях груз поднимают на 100-200 мм и выдерживают 10-15 минут. Иногда время увеличивается - указывает разработчик. И если, например, на фазниках обычно бывает 4-5 положений контроллера, то конечно же никто не будет поднимать на такую высоту с максимальной скоростью (на 4-м или 5-м положениях контроллера). То бишь номинальную скорость подъёма в формуле нужно делить на 4:
V=0.25Vном Но для первоначальных расчётов можно взять и полностью номинальную скорость, что пойдёт в запас.
Кстати, если Вы прочнист, то именно для Вас СТО 24.09-5821-01-93. И ещё советую найти пособие к этому СТО. Проблематично конечно (само СТО легче найти), но полезнее. Да и в пособии есть некая информация, которой нет в СТО.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 12.07.11, 13:15:42
СТО 24.09-5821-01-93 нашел, но в отвратительном качестве. Андрей Владимирович, поделитесь ссылкой, где можно скачать этот СТО и дополнения к нему бесплатно  :)
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 12.07.11, 13:39:39
СТО 24.09-5821-01-93.PDF (http://narod.ru/disk/22373509000/%D0%A1%D0%A2%D0%9E%2024.09-5821-01-93.PDF.html)
Дополнения у меня нет в эл.виде. Если получится, то отсканирую.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: BaikalBreeze от 12.07.11, 13:44:41
Спасибо, но я именно эту уже и скачал, ее читать с экрана невозможно, приходится постоянно крутить страницу и искать где же следующая...  :%:
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 12.07.11, 13:50:24
А Вы её распечатайте, если запустите двусторонюю печать, то страницы лягут как нужно. Я именно так и сделал. Именно для этого это СТО так и отсканированно.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: obesov от 12.07.11, 14:52:33
 Андрей Владимирович! Немного подправил указанный Вами файлик СТО для удобочитаемости и выслал нам на мыло.  :)
Распечатывается без изменений.
Название: Re: Колебания Траверсы
Отправлено: Андрей Владимирович от 12.07.11, 17:52:10
Спасибо!