Analýza zaťaženia-ložísk kolies prenosového vozíka

Prípadová štúdia

Tento projekt zahŕňa stavbu novej továrne, ktorá si vyžadovala obstaranie 30-tonového bezkoľajového prepravného vozíka. Podlaha dielne už bola úplne vytvrdená. Keďže išlo o štátny-projekt podniku-, ktorý vo všeobecnosti zahŕňa prísne normy vykonávania, bolo poverených niekoľko nezávislých tímov, aby vykonali úplnú analýzu štrukturálneho napätia.

I. Technické špecifikácie výrobnej dielne

Pozemná základová konštrukcia:

150 mm-hrubá vrstva kameniva z drveného kameňa, vyškárovaná maltou M2,5 a zhutnená vibráciami.

0,6 mm polyetylénová fólia používaná ako bariéra proti vlhkosti.

20 mm-hrubá ochranná vrstva cementovej malty v pomere 1:3.

Betónová doska C30 s hrúbkou 150 mm-, naliata a vyrovnaná v jednej nepretržitej operácii. Po dosiahnutí požadovanej pevnosti bol povrch vybrúsený do hladka.
Doska je vystužená dvoj{0}}vrstvovými, obojsmernými oceľovými tyčami Ø8 s rozmermi 200 mm × 200 mm na hornej aj spodnej vrstve (s charakteristickou hodnotou únosnosti základu, fak, väčšou alebo rovnou 100 kPa).

Jedna vrstva epoxidového -základného náteru bez rozpúšťadiel.

2 mm-samonivelačná epoxidová podlahová vrstva-.

Zaťaženie-Analýza únosnosti 150 mm betónovej dosky C30 (na základe národných noriem)

Štandardná pevnosť v tlaku betónu C30 je 30 MPa, čo znamená, že každý štvorcový centimeter odolá približne 306 kg tlakovej sily.

Pre betónovú dosku s hrúbkou 15 cm (0,15 m) sa nosnosť-na jednotku plochy vypočíta takto:

Teoretický výpočet:
30 MPa=30 × 10⁶ N/m²

Prevod sily na jednotky hmotnosti (1 N ≈ 0,102 kg):
30 × 10⁶ × 0,102 ≈ 3 060 000 kg/m² (≈ 306 ton/m²)

Táto hodnota však predstavuje maximálnu pevnosť materiálu v tlaku. Preto:

306 ton/m² × 0,15 m ≈ 46 ton/m²

II. Špecifikácie pre nosné-kolesá prenosového vozíka

Konfigurácia kolesa mobilného zaťaženia-platformy:

Usporiadanie spodných kolies:

6 napínacích kolies (priemer 300 mm × šírka 240 mm)

2 hnacie kolesá (priemer 450 mm × šírka 300 mm)

Výpočet kontaktnej plochy-ložiska pre napínacie a hnacie kolesá:

Metóda teoretického výpočtu 1 - Zjednodušený model pravouhlého kontaktu
(založené na metóde analýzy konečných prvkov oceľovej platformy)

Predpokladá sa, že plocha kontaktu kolesa so zemou je pravouhlá s dĺžkou kontaktu L a šírkou kontaktu b.

Dĺžka L a šírka b spĺňajú:

Kontaktná oblasť:

kde:

k=koeficient behúňa (k=1 pre hladké povrchy; k=0.7–0,9 pre šliapané povrchy)

E=modul pružnosti polyuretánu (musí byť potvrdený testovaním materiálu; typický rozsah: 10–100 MPa)

Kontaktná plocha pre 6 vložených kolies (Φ300 mm × b 240 mm):

Kontaktná plocha pre 2 hnacie kolesá (Φ450 mm × b 300 mm):

Celková plocha kontaktu-kolesa so zemou:
≈ 0.47 m² + 0.13 m² = 0.6 m²

Na základe kapacity základov (150 mm betón C30 ≈ 46 ton/m²) je celková nosnosť-nosnosti podporovaná kontaktnou plochou kolesa:

46 ton/m² × 0,6 m²=27.6 ton

Projektovaná menovitá nosnosť prepravného vozíka je 20 ton. Vypočítaná nosnosť-podporovaná kontaktnou plochou kolesa je približne 27,6 ton.

Keďže vypočítaná hodnota presahuje 1,3-násobok menovitej nosnosti, konštrukcia kolesa mobilnej-nosnej plošiny spĺňa požadované-normy nosnosti.