Расчеты конструктору
Шрифт:
Запас прочности от предела прочности:
K = Bv / BR … K = 410 / 22,105 = 18,5 > [ 5 ]..
Прочность достаточна.
Рассчет криволинейного участка:
Радиус среднего слоя:
Rc = ( Lxp+Dps )/ 2… Rc = 52 мм…
Коэффициент Хх:
Xx = R / ( R + ( Dps / 2 ))… Xx = 0,8125…
Таблица по графику ( для круглого сечения Таб. 02 ).
Таб. Skb-03.
..
Линейной
Yx = (( Y2 – Y1) * ( Xx – X1 ) / ( X2 – X1 )) + Y1…
Находим: Yx = 1,303…
Предельный изгибающий момент для кривого бруса:
Mp = Bt * W * Yx … Mp = 240 * 1357,168 * 1,303…
Mp = 424413,58 Н*мм..
Максимальный изгибающий момент как для части тора:
Mm = 0,318 * Q * Rc… Mm = 0,318 * 20000 * 52 … Mm = 330720 Н*мм..
Коэффициент запаса: K = Mp / Mm… K = 1,283 > [ 1,25 ] …
Прочность достаточна…
Палец серьги на изгиб:
F = Q = 20000 H…
L = Lxp + Sxp.. L = 90 мм.
М изг = L * F / 4… М изг = 450000 Н * мм…
Сопротивление изгибу:
Wip = Pii* Dpp* Dpp* Dpp /32… Wip = 2650,719 куб.мм.
Напряжение изгиба пальца:
Bip = М изг /Wip… Bip = 169,765 Н / кв.мм.
Коэф. запаса от Bt : K = Btp / Bip… K = 360 / 169,765 …
K= 2,12 > [ 1,25 ] … Прочность достаточна…
Расчет проушины на разрыв:
Сечение разрыва:
Su = 2* Sxp * ( Dxp – Dpp ) … Su = 600 кв.мм.
Напряжение разрыва:
BRP = Q / Su … BRP = 33,33 Н / кв.мм.
Коэф. запаса прочности от Bv:
K = Bv / BRP … K = 12,3 > [ 5 ] …
Прочность достаточна..
Расчет проушины на смятие: Dpp = 30.
Ssm = 2* Dpp * Sxp… Ssm = 2 * 30 * 30…
Ssm = 1800 кв.мм.
Напряжение смятия: Bsm = Q / Ssm …
Bsm = 11,11 Н / кв.мм.
Коэф.запаса от предела текучести :
K = Bt / Bsm.. K = 21,6 …
Прочность достаточна..
Расчет клещевого захвата.
( разработка автора ).
Выбор материала.
Определение допускаемых напряжений. Смотри РД 10-33-93 Стр. 6.. ## Ссылка:
По рекомендациям пункт 2.3.3 Ударная вязкость металла деталей клещей при температуре минус 40 С. должна быть не менее 30 Дж / кв.см. По требованию заказчика проектируются клещи минимального веса. Поэтому для деталей клещей выбираем сталь 38 ХГН ГОСТ 4543-71.
с закалкой с 850 С. в масло и отпуском с 600 С. С контролем механических характеристик
после термообработки на образце – спутнике. Сталь 38 ХГН ГОСТ 4543-71 после термообработки
имеет предел текучести не менее 660 Н / кв.мм. Предел прочности не менее 950 Н / кв.мм.
и ударную вязкость при температуре минус 40 С. более 80 Дж / кв.см.
Для Стали 38 ХГН ГОСТ 4543-71 допустимое касательное напряжение не более 369 Н / кв.мм.
Для планок, по технологическим соображениям, выбираем сталь 09Г2С – ГОСТ 19281-2014.
с нормализацией. Учитывается возможность работы клещей при температуре до минус 40 С.
В общем виде клещей указываем рабочую температуру от плюс 200 до минус 40 градусов
С.Нестандартные элементы грузозахватных приспособлений рассчитываются на напряжения растяжения
и изгиба с обеспечением запасов прочности, как на грузоподъемном крюке, не менее:
При расчете рабочей части крюка – запас прочности должен быть не менее одной целой и двух десятых – от предела текучести. При расчете ветвей головки крюка с проушиной на растяжение – запас прочности должен быть не менее одной целой и пяти десятых – от предела текучести.
пункт 2.1.6.
При расчете петель стропов: Прямолинейные участки рассчитываются на растяжение -
запас прочности должен быть не менее пяти – от предела прочности. пункт 2.1.7.
Криволинейные участки ( с учетом кривизны ) – запас прочности для внутренней стороны сечения должен быть не менее одной целой и одной десятой – от предела текучести. – На внешней стороне запас прочности должен быть не менее одной целой и трех десятых – от предела прочности. пункт 2.1.7.
При расчете канатов и цепей на действие номинальной нагрузки запас прочности по отношению к разрушающей нагрузке указанной в сертификате должен быть не менее пяти.. пункт 2.1.5. Для каната запас прочности не менее шести – по отношении к разрушающей нагрузке согласно сертификата.
Коэффициент надежности удержания груза как отношение закрывающего клещи момента
к моменту размыкания под весом груза должен быть не менее одной целой и двадцати пяти сотых .
Примечание: При расчете овального звена, серьги и клещей ссылки на нормы прочности по
« Руководящие материалы РД 10 – 33 – 93 .. Москва НПО ОБТ 2000 г. ».
Геометрический расчет.
Рабочий профиль схвата клещей очерчен внутренней и внешней кривыми, построенными по координатам
из приведенной таблицы координат.
Концы схвата оканчиваются бобышками в виде дисков. Бобышки позволяют точно рассчитать положение центра тяжести захваченной круглой штанги. Точное положение центра тяжести захваченной штанги максимального диаметра обусловлено тремя точками контакта с поверхностью штанги.
Две точки обеспечивают бобышки и одна точка – на окружности центра клешней.
При захвате заготовки диаметром меньше максимального – положение заготовки зафиксировано четырьмя точками контакта с рычагами захвата, а именно: по две верхние точки на внутренней поверхности сопряжения нижней части рычага захвата и по две нижние точки контакта с бобышками на нижних концах рычагов. Все точки контакта расположены симметрично, относительно оси отвеса.
Точное положение центра тяжести штанги позволяет точно определить моменты и силы, действующие на детали клешней при захвате штанги.
Как показала практика: Износ клещевин происходит по поверхности бобышек. Поверхность бобышек навариваем износостойким покрытием с большой шероховатостью поверхности. Такая обработка позволяет надежно удерживать клещами даже квадратные заготовки. Квадратные ( прямоугольные ) заготовки имеют контакт с клещами по поверхности бобышек ( сила сжатия проходит через центр бобышек ) и это позволяет точно рассчитать усилия и моменты на деталях захвата. Практика показала, что прокат прямоугольного сечения не более наибольшего диаметра заготовки захватываемой клещами – удерживается надежно.