Расчёт металлоконструкции
трактор трубоукладчик кран стрела
Расчёт металлоконструкции включает в себя:
1) расчёт прочности металлоконструкции стрелы
2) расчёт прочности оси блока
3) расчёт прочности оси опоры стрелы
Нагрузка, действующая на ось канатного направляющего блока, равна Q = 2930 кг = 29300 Н. Блок установлен на оси на 2 радиальных подшипниках. Так как ось направляющего блока неподвижная и находится под действием постоянной нагрузки, то ведется расчет на статическую прочность по изгибу. Рассчитываемую ось можно рассматривать как двух - опорную балку, свободно расположенную на опорах, с двумя сосредоточенными силами P, действующими на нее со стороны подшипников. Расстояние (а) от опоры оси до действия нагрузки принимаю равным 0,015 м.
Рис. 3 Схема действия нагрузок со стороны подшипников на ось блока.
Эпюра изгибающих моментов представляет собой трапецию, а значение изгибающего момента будет равно:
ТИЗГ=Р*а=(Q/2)*а=2,93*9810*0,015/2=215,5 Н
Требуемый диаметр оси определяется из следующей формулы:
Из ряда чисел принимаю стандартное значение диаметра оси блока d=30 мм.
Рассчитываем прочность оси стрелы.
,
где Sсм – площадь смятия, Sсм = рdД ,
где Д – толщина проушины, м.
Sсм = р*0,04*0,005 = 0,00126 м2,
Fсм = Gстр * cos(90-б) + Gгр * cos(90-б) + Fшт * cosг + Fк * cosв,
где: б – угол наклона стрелы,
в – угол наклона троса механизма подъёма груза,
г – угол наклона троса механизма подъёма стрелы.
Fсм = 7*200 * cos(90-б) + Gгр * cos(90-б) + Fшт * cosг + Fк * cosв = 37641,5 Н,
Отсюда принимаем диаметр оси стрелы 40 мм.
Заодно, рассчитаем напряжение стрелы на сжатие:
Взяв л за 140, приняв коэффициент заделки за 1 определяем, что площадь сечения равна:
S = 140*ц / Fсж = 140*0,45 / 37641,5 = 16,73 см2,
Также найдём необходимый радиус инерции:
r = lстр / 140 = 0,05 м = 5 см.
Принимаем швеллер 20-П по прототипу: r = 8,08 см, S = 87,98 см2, W = 152 см3.
Рассчитываем напряжение на сжатие:
Ищем изгибающую силу, действующую перпендикулярно наклону стрелы.
Mизг=lстр*[G*cosб – Fk*sinв-Fk*sinг]=11951,9 Н*м
Момент сопротивления будет равен
W = 2W = 2*152 = 304 см3.
уизг=11951,9 / 304 = 39,32 МПа,
что меньше допустимого.
Рассчитаем эквивалентное напряжение:
,
что также меньше допустимого.
Анализ особенностей существующих конструкций
Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих кол ...
Построение схемы разбивки стрелочного перевода
По результатам расчёта стрелочного перевода строится схема разбивки стрелочного перевода Р50 марки 1/12 в масштабе 1:50. Вначале на чертеж наносят ось прямого пути перевода и отмечают на ней центр перевода. От центра перевода откладывают в принятом масштабе осевые размеры a, b, a0, b0, затем опреде ...
Тенденции развития конструкций движителей гусеничных тракторов
Развитие конструкций гусеничных тракторов направлено на снижение уплотняющего воздействия движителя на почву, повышение их тягово-сцепных качеств, обеспечение требуемой долговечности узлов и механизмов и улучшение условий труда тракториста. В связи с этим намечается тенденция более широкого примене ...