Смекни!
smekni.com

Техническое перевооружение автотранспортного предприятия (стр. 8 из 14)

где Ми – изгибающий момент;

n – коэффициент запаса, n = 1,5;

Из определения изгибающий момент находим по формуле:

Ми = G*l,

где G – сила, прикладываемая к балке;

сила, действующая на подъемник равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения

G =m*g,

m = 2600 кг

g = 9.8 м/с2

G = 2600*9,8 = 25400 Н

Так как у подъемника 4 подъемных рычага то сила действующая на 1 подъемный рычаг будет равна:

G1 =G/4 = 25400/4 = 6370 Н;

l – плечо, равное длине подъемного рычага подъемника, l = 1,5 м.

Подставив данные в формулу получим:

Ми = 6370*1,5 = 9555 Н*м = 9555000 Н*мм

Подставив данные в формулу получим наибольший изгибающий момент:

Ми.мах = 9555000*1,5 = 143322500 Н*мм


Wx – момент сопротивления; так как сечение балки – полый прямоугольный брус, то расчет момента сопротивления ведем по формуле:

где b – ширина наружной стенки бруса, = 150 м;

h – высота наружной стенки бруса, = 100 м;

b0 – ширина внутренней стенки бруса, b0 = 140 м;

h0 – высота внутренней стенки бруса, h0 = 90 м.

Подставив данные в формулу получим момент сопротивления:


Подставив данные в формулу получим напряжение при изгибе:


u] – допускаемое напряжение при изгибе;

Допускаемое напряжение при изгибе находим по формуле:

где σол – предельное (опасное) напряжение, т.к. балка выполнена из металла Сталь 45 (σт = 360 Н/мм2, σв = 610 Н/мм2) и испытывает деформацию – изгиб то предельное напряжение будет равно:

[σ] = 1,2 σт,

де σт – предел текучести материала из которого выполнена балка, σт = 360 Н/мм2;

[σ] = 1,2*360 = 432 Н/мм2;

n – коэффициент запаса, n = 1,5;

Подставив данные в формулу получим допускаемое напряжение при изгибе:


Допускаемое напряжение удовлетворяет условию и даже имеет небольшой запас:


234,96 Н/мм2 ≤ 288

Следовательно, подъемник выдержит массу автомобиля ГАЗель, и будет обладать достаточным ресурсом работы.

Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма на смятие.

Характеристика резьбового соединения подъемного механизма подъемника П-97М:

· Резьба винта прямоугольная, однозаходная

· шаг резьбы Р = 8 мм

· наружный диаметр резьбы винта d = 52 мм;

· внутренний диаметр резьбы винта d1 = 43 мм;

· средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;

· наружный диаметр резьбы гайки d’= 53 мм;

· внутренний диаметр резьбы гайки d’1 = 44 мм;

· высота гайки Н = 64 мм;

· высота резьбы h = 4 мм;

· площадь сечения стержня винта S = 14,52 см2;

· материал – Сталь 40Х

Гайка изготовлена из литейной латуни марки ЛАЖМц66-6-3-2, σв = 700 Н/мм2; δ = 7 %; НВ = 160 кг/мм2. Прямоугольная резьба не стандартизирована. Так же как и трапецеидальная, она предназначена для передачи движения. Диаметры и шаг прямоугольной резьбы рекомендуется принимать по ряду диаметров и шагов трапецеидальных резьб.

Проведем проверочный расчет резьбы на смятие.

Из условия износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия:


где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.

Так как подъемник П-97М имеет два винта то силу, действующую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:


где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.

d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;

h – высота резьбы, h = 4 мм;

z – число рабочих витков.


Число рабочих витков находится следующим образом:
где Н – высота гайки, Н = 64 мм;

P – шаг резьбы, P = 8 мм.

см] – допускаемое напряжение при смятии, в сопряжении сталь–латунь допускаемое напряжение при смятии принимается равным допускаемому напряжению латуни [σсм] = σв /n =700/3.5=200 Н/мм2.


Подставив данные в формулу получим

Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия, более того имеет запас более 100%.

Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма на растяжение.

Расчет на прочность резьбовых соединений выполняют следующим образом. Площадь поперечного сечения стержня болта по заданному внешнему усилию определяют по формуле:


где d1 – внутренний диаметр резьбы винта, d1= 43 мм;

Р – растягивающее усилие, действующее на винт подъемного механизма;

Так как подъемник П-97М имеет два винта, то растягивающее усилие, действующее на один винт подъемного механизма, найдем следующим образом:

где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.


Подставив данные в формулу, получим: [σв]р – допускаемое напряжение на растяжение; допускаемое напряжение при растяжении находится по формуле:

в]р= σв/n,

где σв – предел прочности материала винта, σв = 980 Н/мм2;

n – коэффициент запаса, для статически нагруженного хрупкого материала n = 3,2.

в]р= 980/3,2 = 300 Н/мм2

Подставим данные в формулу и получим:


Из результатов расчета видно, что площадь поперечного сечения стержня болта гораздо больше площади, необходимой для сохранения целостности винта при нагрузке Р = 12740 Н. Это означает, что прочность при растяжении анкерного болта удовлетворяет условию прочности при данных условиях эксплуатации.

Проверочный расчет анкерных болтов

Анкерные болты – это болты крепления стойки подъемника к полу производственного корпуса ПТО.

Характеристика резьбы:

· Резьба общего назначения, треугольная, однозаходная М14х2 ГОСТ 9150–59

· шаг резьбы P = 2 мм

· наружный диаметр резьбы болта d = 14 мм;

· внутренний диаметр резьбы болта d1 = 11,84 мм;

· средний диаметр резьбы болта и гайки d2 = 12,7 мм;

· высота гайки Н = 11 мм;

· высота резьбы h = 1,082 мм;

· площадь сечения стержня винта A = 110.05 мм2;

· материал – автоматная сталь А12 σв = 420 Мпа, δ = 22 %, НВ = 160

Каждая стойка подъемника крепится четырьмя болтами. При не нагруженном подъемнике будем считать болты ненагруженными. Рассмотрим одну стойку: при подъеме подъемником автомобиля ГАЗель нагруженными будут два внешних болта, поэтому необходимо произвести проверочный расчет анкерных болтов на прочность и смятие резьбы.

Проверочный расчет анкерного болта на прочность

Расчет на прочность резьбовых соединений выполняют следующим образом. Площадь поперечного сечения стержня болта по заданному внешнему усилию определяют по формуле:



где d1 – внутренний диаметр резьбы винта, d1= 11,84 мм;

Р – растягивающее усилие, действующее на болт,


растягивающее усилие, действующее на один болт, найдем следующим образом:

где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.


Подставив данные в формулу, получим:

в]р – допускаемое напряжение на растяжение, допускаемое напряжение при растяжении находится по формуле: