Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Розрахунок найбільш небезпечних елементів пристосування на міцність

Зробимо розрахунок прихвата на міцність.

Для спрощення розрахунку припустимо, що сила створюється безпосередньо штоком пневмоциліндра.

Найбільш небезпечний переріз прихвата находиться в місці, де виконано отвір (див. рис. 4.5). Воно призначене для з’єднання штока пневмоциліндра з прихватом.

Рисунок 4.5 – Схема сил, діючих на прихват

В даному випадку прихват є балкою на двох опорах, при дії на неї зосередженої сили . Спочатку зробимо розрахунок в загальному вигляді [34].

Запишемо рівняння рівноваги:

(4.15)

(4.16)

Звідси, знаходимо, що сила буде дорівнювати:

(4.17)

Використовуючи перше рівняння визначаємо силу реакції :

(4.18)

Як бачимо з рисунка 4.5 на эпюрах в точці прикладення сили спостерігається стрибок рівний по величині діючої сили, а згинальний момент має максимальну величину ( ).

При цьому:

(4.19)

Умова міцності прихвата на вигин має вигляд [36, с.201]:

(4.20)

де – допустима напруга матеріалу на вигин, МПа;

– осьовий момент опору, МПа, який наприклад для прямокутної балки з отвором (див. рис. 4.5) буде дорівнювати [32]:

(4.21)

Зробимо перевірочний розрахунок прихвата із сталі 8 перерізом мм загальною довжиною 300 мм ( мм) при умові, що діаметр отвору під тягу (в даному випадку шток) мм, діаметр штока мм. Різьблення на кінці штока М14х2.

З пункту 4.2 маємо, що для циліндра з діаметрами мм та мм, штовхаюча сила Н.

Визначимо значення осьового моменту опору і максимального згинального моменту:

м³

Н·м

Перевіряємо умову міцності прихвата на вигин:

Таким чином, умова міцності виконана.

Зробимо розрахунок різьбового з’єднання «різьбовий кінець штока – гайка» на міцність.

Це з’єднання передає зусилля, що розвивається силовим приводом на прихват (рис. 4.6).

Рисунок 4.6 – Схема взаємодії штока з прихватом,

де 1 – шток пневмоциліндра; 2 – прихват; 3 – гайка; 4 – контргайка.

Відомо, що вихід з ладу болтів і гвинтів зазвичай відбувається унаслідок розриву їх стержня по різьбленню або по перехідному перерізу головки, або в результаті руйнування або пошкодження різьби, або через руйнування головки. Шпильки вибувають з ладу внаслідок розриву їх стержня по різьбленню, пошкодження або руйнування різьблення [34].

Так як розміри стандартних болтів, гвинтів і шпильок відповідають умові їх рівноміцності по зазначеним критеріям, то їх розрахунок зазвичай проводиться по одному основному критерію працездатності – міцності нарізаної частини їх стержня.

З розрахунку стержня на міцність визначають номінальний діаметр різьблення болта. Довжину болта приймають в залежності від товщини з’єднуваних їм деталей. Решту розмірів болта, а також розміри гайки, шайби і гайкового замку приймають залежно від діаметра різьблення по ГОСТ.

У нашому випадку різьблення навантажене осьовою розтягувальною силою; попередні і подальші затягування відсутні (з’єднання ненапружене).

Такий випадок зустрічається порівняно рідко. До болтів цієї категорії зазвичай відносяться ті з них, які знаходяться під дією сил тяжіння. Характерним прикладом даного випадку може служити різьбовий кінець вантажного крюка вантажопідіймальної машини. Умова міцності в даному випаду має вигляд:

(4.22)

де – розрахункова напруга розтягування в поперечному перерізі нарізаної частини різьбової деталі, МПа;

– сила, що розтягує різьбове з’єднання, Н;

– внутрішній діаметр різьблення [32], мм;

– допустима напруга на розтягування (сталь 45), МПа.

Підставляючи значення параметрів у вираз, приведений вище, отримаємо:

Таким чином, умова міцності виконана.

Зробимо розрахунок з’єднання тяги з важелем на міцність.

Припустимо, що зусилля на прихват передається не безпосередньо штоком пневмоциліндра, а спеціальною тягою (рис. 4.7).

Рисунок 4.7 – Схема з’єднання тяги з важелем,

де 1 – вісь; 2 – вилка важеля; 3 – тяга.

З’єднання випробовує зосереджене навантаження величиною

Н. Вісь 1 в вилці 2 встановлена по посадці з натягом, а в тязі 3 по посадці з зазором. Згідно рис. 4.8 вісь 1 випробовуватиме напругу на зріз (зони і ), а також на зминання (поверхня ). Зробимо перевірку вісі на зминання і зріз, враховуючи, що =14 мм, а =30 мм. Матеріал вісі сталь 45