Проверка винта на продольный изгиб.

 

Целью проверки является исключение возможности превышения продольной деформации винта заданным допускаемым значениям.

 

Проверочный расчет заключается в определении действительного коэффициента запаса устойчивости n _у и сравнении его с допускаемым [ n _у ]:

 

n _у > [ n _у ]. (19)

 

Значение допускаемого коэффициента запаса устойчивости [ n _у ] для сталей [ n _у ] = 1,8….3.

 

1. Рассчитаем гибкость винта λ. Это безразмерная величина, характеризующая размеры винта и способ закрепления его концов:

 

λ = μl/τ _min, (20)

где μ - коэффициент приведенной длины винта, зависящий от способа закрепления его концов.

 

Наиболее часто встречающиеся способы закрепления концов стержня и соответствующие им значения коэффициента μ приведения длины представлены на рисунке 4.

 

 

Рисунок 4. Способы закрепления концов стержня

 

В нашем случае конструкция винта соответствует схеме «г». Следовательно:

 

μ =0,7.

l - максимальная длина винта, воспринимающая нагрузку. Соответствует максимальной высоте подъема Н за вычетом минимальной высоты подхватов h (исходное задание, см. табл. 1):

 

l = Н – h. (21)

 

τ_min - наименьший радиус инерции поперечного сечения винта:

 

τ _min = d ₃ /4. (22)

 

где d ₃ - внутренний диаметр резьбы (см. табл. 2).

 

 

Для рассчитанного λ определяем по таблице 3 коэффициент φ уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе.

 

Таблица 3

 

 

2. Допускаемое напряжение при расчете на устойчивость.

 

[σ _у ] = φ[σ _кр ], (23)

 

где [σ _кр ] - критическое напряжение, которое возникает в поперечном сечении винта при достижении критической силы:

 

 

[σ _кр ] = π²ЕI_min /[(μl²)F_в], (24)

 

где Е - модуль упругости первого рода, для стали Е = 2_*10 ⁵ МПа;

I_min - наименьший осевой моментов инерции сечения винта:

 

I _min = πd₃⁴/64. (25)

 

μ = 0.7;

l - длина винта, рассчитанная по формуле (21).

F _в – площадь поперечного сечения винта:

 

F _в =πd₃²/4. (26)

 

3. Рассчитаем запас устойчивости n _у:

 

n _у = [σ _у ]/σ _сж, (27)

 

где σ _сж - напряжение сжатия винта от силы F:

 

σ _сж = F/F _в, (28)

 

где F – осевая нагрузка на винт (2);

F _в – площадь поперечного сечения винта (26).

 

 

4. Проверяем устойчивость винта на продольный изгиб.

 

Если (19):

 

n _у > [ n _у ].

 

то запас устойчивости достаточен.

Для сталей [ n _у ] = 1,8….3.

 

3. Расчет опорных роликов.

1. Нагрузка на опорные ролики:

 

 

Рисунок 5. Подъемник П-133: I - выключатель аварийного по­ложения; 2,5 - конечные выключатели; 3 - страхующая гайка; 4 – блок управления; 6 - электродвигатель; 7 - цепная передача; 8 - грузовой винт; 9 - грузовая гайка; 10 – опорные ролики; II - каретка; 12 - подхваты; 13 – подъемный рычаг подхватов;

F - рабочая нагрузка на подъемные рычаги каретки; R _А, R _К - реакции опор на ролики; q – распределенная нагрузка на опорный ролик.

 

 

Нагрузка F на подъемные рычаги каретки одной стойки определяем по (2).

 

Длина плеча подъемного рычага 13 подхвата (исходное задание):

 

l _п = СD.

 

Межосевое расстояние АК опорных роликов (рис. 5) принимают конструктивно из опыта эксплуатации винтовых подъемников:

 

АК=(0,3…0,5) l _п (29)

 

При этом соотношение плеч СК и АС:

 

Из практики конструирования плечо АС рекомендуется принимать:

 

АС = (0,5…0,7)АК. (30)

 

Тогда

СК = АК – АС. (31)

 

Определяем силы, действующие на опорные ролики:

 

R _А = R _К = F _* CD/АК, (32)