Колебания Траверсы

[Zima]

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?

[Андрей Владимирович]

Именно так.

[Dometer]

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).

[BaikalBreeze]

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.

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.

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.

Почитайте тут

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.

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!

[LoserCrane]

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.

[BaikalBreeze]

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.

[Андрей Владимирович]

Поясните пожалуйста, это как: Gmax - максимальный вес груза, а 2Gmax - эксплуатационная нагрузка? У меня такое в голове не укладывается. Нонсенс какой-то!

[BaikalBreeze]

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 

[Андрей Владимирович]

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.

[Zima]

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?

[Андрей Владимирович]

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.

[BaikalBreeze]

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.

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.

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...

[obesov]

 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? 

[Андрей Владимирович]

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=0.25V_ном 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.

[BaikalBreeze]

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 

[Андрей Владимирович]

СТО 24.09-5821-01-93.PDF
Дополнения у меня нет в эл.виде. Если получится, то отсканирую.

[BaikalBreeze]

Спасибо, но я именно эту уже и скачал, ее читать с экрана невозможно, приходится постоянно крутить страницу и искать где же следующая... 

[Андрей Владимирович]

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.

[obesov]

 Андрей Владимирович! Немного подправил указанный Вами файлик СТО для удобочитаемости и выслал нам на мыло. 
Распечатывается без изменений.

[Андрей Владимирович]

Спасибо!