Выбор формы пяты и расчёт момента трения в пяте

 

Выбираем обычно используемую в домкратах (рисунок 6) кольцевую опорную поверхность [1, с.25, 26; 2, с.19]. Внутренний диаметр кольца D₀ для домкратов можно найти из соотношения [1, с.39]:

D₀ = 0, 6*d=0, 6*14 = 8, 4 » 9, 6 мм.

Наружный диаметр кольца D определяем, исходя из допускаемого удельного давления на опорной поверхности чашки [2, с. 19],

q= [q],

 

Рисунок 6 -     .

 

для стальных поверхностей [q] =12 МПа [1, с.19], следовательно [1, с.39]:

D= =27 мм;

Момент трения в кольцевой пяте [2, с.19] (между торцом винта и опорной поверхностью чашки)

T_f=  = 7080 Н·мм

где f₁ = 0, 12 - коэффициент трения скольжения для сочетания материалов сталь-сталь [2, с.19].

 

 

Проверка ходового винта на прочность

 

В стержне винта под действием нагрузки F возникают напряжения сжатия и кручения (см. рис.1). Расчётная формула для эквивалентного напряжения [1, с.24]:

≤ [s_c],

где площадь опасного сечения винта (в расчёте используют внутренний диаметр резьбы d₃  или d₁):

A = = 103, 9 мм².

Крутящий момент для домкратов T_k – либо момент трения в резьбе Т_р, который скручивает винт в опасном сечении [1, с.21] (расчёт проводят для среднего диаметра резьбы d₂), либо момент трения в пяте Т_f, если Т_f > Т_р.

Определим момент трения в резьбе:

T_p=0, 5F*d* tg(φ +r')=8313 Нмм.

Момент Т_р = 8313 Нмм > Т_f = 7080 Нмм, следовательно, T_к = Т_р.

Полярный момент инерции опасного сечения винта (с диаметром d₃ или d₁):

W=0, 2*d₂³=0, 2*10, 5³ = 548, 8 мм³

Подставив числовые значения, получим:

σ _э= = 63, 4 МПа.

Допускаемое напряжение [1, с. 25] .

Предел текучести для стали 35 ; масштабный фактор ; допускаемый коэффициент запаса прочности , тогда:

 МПа.

Условие прочности соблюдено, так как 

σ _э = 63, 4< [ σ _c]=149 МПа

 

Проверка ходового винта на устойчивость

 

Проверку винта на устойчивость проведём по методике из пособия [2, с.14].

Винт, имеющий гибкость l> 50, может потерять устойчивость под действием сжимающей силы F.

Проверка винта на устойчивость сводится к выполнению условия

F ≤ F_кр/ S,

где F_кр = s_кр А·- критическая сила, при которой винт теряет устойчивость,

s_кр - критическое напряжение,  

А =  » 103, 8 мм² - площадь опасного сечения (см. п. 6);

S » 4 – минимальный допускаемый запас прочности [2, с. 15].

Критическое напряжение вычисляется в зависимости от значения гибкости:

если l ³ 90, то по формуле Эйлера          s_кр = ,

где Е » 2·10⁵ МПа – модуль упругости для стали;

если 50 ≤ l < 90                                    s_кр » 490 – 2, 6 l,

при гибкости меньше 50 потеря винтом устойчивости невозможна.

Гибкость винта

,

где m=2 - коэффициент приведения длины для домкратов;

l_р » l - расчётная высота винта,

l = 155 мм - высота подъёма груза;

»2, 8мм - радиус инерции винта по внутреннему диаметру (d₃ или d₁).

Находим

=  > 90.

Критическое напряжение s_кр= »223, 4 МПа, критическая сила F_кр=223, 4·103, 8 »23204, 3 МПа, условие устойчивости

F= 6000 H » F_кр /4 = 23204, 3/4»5801 H

выполняется, т.к. допускается превышение действующих напряжений над допускаемыми в пределах 4%.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: