लोड-ट्रांसफर कार्ट व्हील्स का बियरिंग विश्लेषण

केस स्टडी

इस परियोजना में एक नई फ़ैक्टरी निर्माण स्थल शामिल है जिसके लिए 30{3}}टन ट्रैकलेस ट्रांसफर कार्ट की खरीद की आवश्यकता है। वर्कशॉप का फर्श पहले ही पूरी तरह से सख्त हो चुका था। चूँकि यह एक राज्य के स्वामित्व वाली उद्यम परियोजना थी, जिसमें आम तौर पर सख्त निष्पादन मानक शामिल होते थे - पूर्ण संरचनात्मक तनाव विश्लेषण करने के लिए कई स्वतंत्र टीमों को नियुक्त किया गया था।

I. फ़ैक्टरी कार्यशाला की तकनीकी विशिष्टताएँ

ग्राउंड फाउंडेशन संरचना:

एक 150 मिमी - मोटी कुचल पत्थर समुच्चय परत, M2.5 मोर्टार के साथ ग्राउट की गई और कंपन द्वारा संकुचित की गई।

नमी अवरोधक के रूप में 0.6 मिमी पॉलीथीन फिल्म का उपयोग किया जाता है।

एक 20मिमी-मोटी 1:3 सीमेंट मोर्टार सुरक्षात्मक परत।

एक 150मिमी-मोटा C30 कंक्रीट स्लैब, एक निरंतर ऑपरेशन में डाला और समतल किया गया। आवश्यक ताकत तक पहुंचने के बाद, सतह को चिकना कर दिया गया।
स्लैब को ऊपर और नीचे दोनों परतों पर 200 मिमी × 200 मिमी के अंतराल पर स्थित दोहरी {0}परत, द्वि-{1}दिशात्मक Ø8 स्टील सलाखों के साथ मजबूत किया गया है (एक विशिष्ट नींव असर क्षमता मूल्य के साथ, उदाहरण के लिए, 100 केपीए से अधिक या उसके बराबर)।

विलायक मुक्त एपॉक्सी प्राइमर का एक कोट।

एक 2मिमी{{1}मोटी स्वंय-समतल एपॉक्सी फर्श परत।

लोड-150 मिमी C30 कंक्रीट स्लैब की असर क्षमता विश्लेषण (राष्ट्रीय मानकों के आधार पर)

C30 कंक्रीट की मानक संपीड़न शक्ति 30 MPa है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर लगभग 306 किलोग्राम संपीड़न बल का सामना कर सकता है।

15 सेमी (0.15 मीटर) की मोटाई वाले कंक्रीट स्लैब के लिए, प्रति इकाई क्षेत्र भार वहन क्षमता की गणना निम्नानुसार की जाती है:

सैद्धांतिक गणना:
30 एमपीए=30 × 10⁶ एन/एम²

बल को द्रव्यमान इकाइयों में परिवर्तित करना (1 N ≈ 0.102 kg):
30 × 10⁶ × 0.102 ≈ 3,060,000 किग्रा/वर्ग मीटर (≈ 306 टन/वर्ग मीटर)

हालाँकि, यह मान सामग्री की अंतिम संपीड़न शक्ति को दर्शाता है। इसलिए:

306 टन/वर्ग मीटर × 0.15 मीटर ≈ 46 टन/वर्ग मीटर

द्वितीय. ट्रांसफर कार्ट के भार वाले पहियों के लिए विशिष्टताएँ-

मोबाइल लोड का व्हील कॉन्फ़िगरेशन-बियरिंग प्लेटफ़ॉर्म:

निचले पहिये की व्यवस्था:

6 आइडलर पहिए (व्यास 300 मिमी × चौड़ाई 240 मिमी)

2 ड्राइव व्हील (व्यास 450 मिमी × चौड़ाई 300 मिमी)

लोडर व्हील्स और ड्राइव व्हील्स के लिए लोड -बेयरिंग संपर्क क्षेत्र की गणना:

सैद्धांतिक गणना विधि 1 - सरलीकृत आयताकार संपर्क मॉडल
(इस्पात प्लेटफार्म की परिमित तत्व विश्लेषण विधि पर आधारित)

पहिए का जमीनी संपर्क क्षेत्र आयताकार माना जाता है, जिसकी संपर्क लंबाई L और संपर्क चौड़ाई b होती है।

लंबाई L और चौड़ाई b संतुष्ट करती है:

संपर्क इलाका:

कहाँ:

k=ट्रेड गुणांक (k=1 चिकनी सतहों के लिए; k=0.7–0.9 ट्रेडेड सतहों के लिए)

ई=पॉलीयुरेथेन का लोचदार मापांक (सामग्री परीक्षण के माध्यम से पुष्टि की जानी चाहिए; विशिष्ट सीमा: 10-100 एमपीए)

6 आइडलर पहियों के लिए संपर्क क्षेत्र (Φ300 मिमी × बी 240 मिमी):

2 ड्राइव पहियों के लिए संपर्क क्षेत्र (Φ450 मिमी × बी 300 मिमी):

प्लेटफ़ॉर्म का कुल पहिया-जमीन संपर्क क्षेत्र:
≈ 0.47 m² + 0.13 m² = 0.6 m²

नींव क्षमता (150 मिमी सी30 कंक्रीट ≈ 46 टन/वर्ग मीटर) के आधार पर, पहिया संपर्क क्षेत्र द्वारा समर्थित कुल भार वहन क्षमता है:

46 टन/वर्ग मीटर × 0.6 वर्ग मीटर=27.6 टन

ट्रांसफर कार्ट की डिज़ाइन की गई रेटेड भार क्षमता 20 टन है। पहिया संपर्क क्षेत्र द्वारा समर्थित परिकलित भार वहन क्षमता लगभग 27.6 टन है।

चूँकि परिकलित मान रेटेड भार क्षमता से 1.3 गुना से अधिक है, मोबाइल लोड {{1} }बेयरिंग प्लेटफॉर्म का व्हील डिज़ाइन आवश्यक लोड {{2 } ‍बेयरिंग मानकों को पूरा करता है।