Расчет болта при креплении гидроцилиндра к раме

 

Определим силу R, необходимую приложить к стандартному ключу при завинчивании гайки до появления в стержне болта (резьба М16) напряжений, равных пределу текучести. Длина ручки L = 15d; коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f = 0, 15.

Наружный диаметр резьбы – 18 мм, внутренний диаметр резьбы – d₁ – 14, 376 мм, шаг резьбы – 1, 25 мм, угол подъема резьбы β = 3^о12’, средний диаметр резьбы d₂ = 15, 188 мм.

Для материала болта предел текучести δ = 250 МПа.

Осевая сила F _Э, при которой напряжение в стержне болта достигает предела текучести:

,                                                        (24)

 кН

Определим вращающий момент:

 

мм

                             (25)

     

 Н× м

Определим силу R, которую необходимо приложить к рукоятке ключа:

 

Н                          (26)

 

14 Расчет сварного кронштейна крепления гидроцилиндра.

 

В данном случае расчет ведется по условной методике, геометрически суммируя напряжение от изгиба и растяжения с напряжением от поперечной силы.

                                                            (27)

где - напряжение в сварном шве;

- напряжение от момента;

- напряжение от силы Q.

                                                                     (28)

где М – момент действующий на сварочный шов, Н/м²,

W _С – момент сопротивления сварного шва, м³.

                                                                 (29)

,                                                                       (30)

где F _С – площадь сварного шва, м³.

,                                                         (31)

 

где k – катет шва, м;

η – длинна шва, м.

 м³

Н/м²

 Н/м²

 Н/м²

При расчете швов на переменную нагрузку вводят коэффициент g снижения допускаемого напряжения:

                                                             (32)

где Q_min – наименьшее по абсолютной величине усилие, Н;

Q_max – наибольшее по абсолютной величине усилие, Н;

                                                               (33)

,                                                                      (34)

где - предел прочности, Н/м²;

k – коэффициент запаса прочности, k = 3.

 Н/м².

Делаем вывод, что выбранный шов вполне удовлетворяет по своим прочностным показателям.

 

Расчет рамы

 

Площадь и момент инерции поперечного сечения одного швеллера №24 соответственно равны F=30, 6 см² и J_y=208 см⁴. Для всего сечения

F=2 30, 6=61, 2 см²=0, 0612м²

и

Минимальный радиус инерции

                             (35)

Коэффициент длинны для составного стержня с решеткой из распорок определяется по формуле:

                                                                       (36)

где J– момент инерции всего сечения относительно оси y₀ J=J_y0;

F_р– площади поперечного сечения распорки F_р=9, 42 см² =0, 000942м²;

l– длинна стержня l=700 см=7м;

Приведенная гибкость стержня

                                                                (37)

Коэффициент снижения допускаемого напряжения φ =0, 821.

 

Допускаемая нагрузка равна:

[Р]=φ × [σ ]× F=0, 21× 1600× 61, 2=80400кг≈ Р=80000кг

 

 

Проверка прочности. Площадь поперечного сечения стержня ослаблена 6 отверстиями под болты диаметром 2см

F_нетто=61, 2– 4× 2× 1=53, 2см²=0, 00532 м²

Сжимающие напряжение в ослабленном сечении

σ = ‹ [σ ]=1600 Па

 

Заключение

 

В результате расчетов были подобраны гидроцилиндр 400м, сечение трубопроводов d = 40мм., тип насоса НШ-200В, электродвигатель 4А80АЧУЗ, тип следящего устройства Р-75, размеры гидробака 0, 7٭ 0, 7٭ 0, 9 м.и другое.

Прочностной расчет конструкции показал, что проектируемый стенд будет иметь двукратный запас прочности [Р] = 80000 кг, поскольку напряжение, на изгиб возникающее в раме меньше допустимого в два раза. А также проектируемая установка будет отличаться трех кратным запасом надежности δ = 1600Па и обеспечит безопасность обслуживающего персонала при использовании данного стенда на производстве.

 

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться: