Определить прочность балансира станка-качалки

 

Исходные данные: изгибающий момент на балансире: максимальный M_макс = 150 кНм, минимальный M_мин =70 кНм

 

1. определите требуемый момент сопротивления балки балансира

M_макс

W = -------------

[σ_-1]

[σ_-1] = 0.43 [σ_в]; [σ_в] = 420 МПа

1. выберете из таблицы с требуемым моментом сопротивления сечения
2. определите максимальные и минимальные фактические напряжения изгиба

σ_макс = M_макс / W_х-х σ_мин = Р_мин K₁ / W_х-х

1. определите амплитудное значение напряжения

σ_макс - σ_мин

σ_а = -------------

1. определите эффективный коэф. концентрации напряжений

K_σ

(K_σ) _D = ------------; K_σ =1.5; ε_σ = 0.9; β_σ = 0.6;

ε_σ β_σ

 

1. определите эквивалентные напряжения при асимметричном цикле нагружения

(σ _а)_э= (K_σ) _D σ_a

 

10. определите коэф. запаса прочности

к = [σ_-1] / (σ _а)_э

№ балки см^3		30а
Wх-х см^3

 

Задача 7

Определить параметры упругой втулочно-пальцевой муфты для соединения валов двигателя и насоса

 

Исходные данные: мощность насосного агрегата N_а = 202 кВт; частота вращения ротора

n = 1450 в мин;

 

Методические указания к выполнению

 

4. определите величину крутящего момента на роторе центробежного насоса

N_а

M_кр = -----------;

ω

где ω = 2 π n, сек^-1 - угловая скорость вращения ротора

 

5. определите диаметр посадочной поверхности вала, исходя из условий чистого кручения

--------------

d_в = ³√ M_кр / 0.2[τ ];

 

где [τ ] = 20…30 МПа допустимое напряжение кручения

 

D₀ = 2,6 d_в

6. Определите усилия на окружности установки пальцев

2M_кр

P = ----------;

D₀

Задача. 8

Определить запас крутящего момента на шинно-пневматической муфте

 

Исходные данные: передаваемая мощность N = 150 кВт; частота вращения n = 189 в мин; диаметр муфты D = 500 мм; ширина колодок B = 125 мм; коэф трения μ = 0.45; масса вращающихся частей = 17 кг; давление воздуха p= 0.65 МПа

 

Методические указания

4. определите необходимый момент на исполнительном агрегате

 

M = N/ω, Нм N – в Вт

ω = π n /30

5. определите радиальную силу на шкиве муфты

 

P_р = π D · B · p – P_ц (размеры в метрах,)

где - P_ц = 14.4 m · n² (n в секунду) центробежная сила, отжимающая колодки от шкива

p – давление в баллоне в Па

 

6. определите момент трения в муфте

 

M_т = P_р · μ · D / 2, кНм

 

4. определите коэф. запаса вращающего момента муфты

 

s = M_т / M;

делается вывод: более 2х – достаточный; менее 2х – недостаточный

исходные данные

 

Задача 9 расчётным путём, исходя из габаритов и массы оборудования расчётным путём определить:

 

максимальное натяжение в ветвях стропа;

выбрать канат;

число струн полиспаста крана.

 

1. Исходные данные: размеры агрегата: а = 5970 мм; в = 3190 мм; с = 6000мм; масса агрегата Q = 21300 кг

 

2. Методика выполнения работы

 

Изображается схема строповки груза 4-х ветвевым стропом

 

Определяется угол наклона стропов (высота подвески крюка равна высоте груза плюс 2 м)

 

 

Определяется максимальное усилие в ветви стропа

Qg

S_max = 1.35 -------

4 cosα

угол α определяется исходя из расчётной схемы

 

Определяется разрывное усилие

R= k_з S_max

k_з = 3…5 – коэффициент запаса

По таблице производится выбор 2-х прядного каната круглого сечения

 

Задача: 10

определить усилие распрессовки деталей, собранных с натягом

 

Исходные данные: диаметр сопряжения d = 120 мм; наружный диаметр d₂ = 148 мм; величина натяга δ_макс = 140 мкм; ширина сопряжения в = 86 мм; коэф трения f = 0.08

Определяется наибольший расчётный натяг, с учётом характера посадки и срезания неровностей поверхности при сборке

 

. δ_рас = δ_макс – 1.2 (R₁ + R₂);

где R₁ = R₂ = 0.005 мм – средняя высота микронеровностей сопрягаемых поверхностей

Определяется контактное давление в сопряжении

. δ_макс d² + d²₁ d²₂ + d²

.q = ------------------------; c₁ = ------------ - μ; c₂ = ----------- + μ

d (c₁ / E₁ + c₂ / E₂) d² - d²₁ d²₂ - d²

E₁ = E₂ =2.1 10⁵ МПа

где μ = 0.3 коэф. Пуассона стали

если вал сплошной d₁= 0

Определяется усилие распрессовки

P_макс = q f π d b;

 

Задача 11

Определите параметры трапецеидальной резьбы винтового съёмника для создания усилия Q = 35 к

______

Q

. d = √-------------

π ψ_H ψ_h [q]

ψ_H = 1.2…2.5 – коэф. высоты гайки; ψ_h = 0.5 – коэф высоты резьбы

[q]- допускаемое давление в резьбе табл.

 

 

Материалы винта - гайки	Допускаемое давление в резьбе[q], МПа
Закалённая сталь-бронза	11…13
Незакалённая сталь-бронза	8…10
Закалённая сталь-чугун	4…6
Сталь-антифрикционный чугун	10…13

 

По таблице определяются параметры выбранной резьбы