Расчет аппарата на устойчивость

Ветровые усилия стремятся опрокинуть аппарат, поэтому необходима проверка его на устойчивость. Если устойчивость недостаточна, следует укрепить аппарат на фундаменте болтами. Аппарат наименее устойчив под действием ветровой нагрузки, когда вес его наименьший.

Коэффициент устойчивости аппарата определяют по формуле

у = М_Q /M_B = Q₁ × R₁ /M_B, (1.26)

где М_Q - момент от собственного веса аппарата относительно точки опрокидывания; Q₁ - минимальный вес аппарата; R₁- плечо силы Q₁ (расстояние от оси аппарата до точки опрокидывания), принимаемое равным примерно 0, 42 × D_н.

Установка фундаментных болтов необходима, когда у < 1, 5. Однако и при у > 1, 5 предусматривают фундаментные болты, чтобы фиксировать положение аппарата на фундаменте. Число болтов принимают равным 4; 6; 8; 10 и далее кратным четырем.

В рассматриваемом случае

у = (0, 24 × 0, 42 × 2, 436)/0, 17 = 1, 44 < 1, 5.

Следовательно, установка фундаментных болтов необходима.

Фундаментные болты, предназначенные для обеспечения устойчивости аппарата, рассчитывают на прочность. Для этого определяют минимальное напряжение на опорную поверхность фундаментного кольца s ₁.

s ₁ = Q₁/F - M_В/W, МПа. (1.27)

Если s ₁ > 0 и у > 1, 5 фундаментные болты ставят для фиксации аппарата. Отрицательное значение s ₁ свидетельствует об отрыве фундаментного кольца от фундамента. Отрыв предотвращают болты, которые при этом работают на растяжение.

В нашем случае

s ₁ = 0, 24/1, 36 - 0, 17/0, 79 = - 0, 039 МПа.

s ₁ < 0, следовательно, расчет фундаментных болтов необходим.

Нагрузку на наиболее нагруженный болт Р_s приближенно (с небольшим запасом) определяют из следующих предпосылок. При числе фундаментных болтов n (выбранных по табл.2.6) на каждый из них передается растягивающая нагрузка, приходящаяся на площадь F/n фундаментного кольца (рис. 15). Растягивающее напряжение равно s ₁, следовательно, максимальная нагрузка на один болт может быть принята равной

Р_s = s ₁ × (F/n). (1.28)

Из условия прочности на растяжение определяют внутренний диаметр резьбы фундаментного болта d_s:

, (1.29)

где [ s ] - допускаемое напряжение на растяжение, которое можно принять равным нормативному допускаемому напряжению при 20⁰ С; С = 0, 003м- прибавка на атмосферную коррозию.

Р_s = 0, 039 × (1, 36/8) = 0, 0066 МН

м

Согласно рекомендацией (табл.2.6) принимаем диаметр фундаментных болтов 30 мм.