Расчет производится на срез и изгиб.
Исходные данные:
DПАЛ = 75 мм – диаметр пальца;
LПАЛ = 376 мм – длина пальца (определяется исходя из ширины рукояти);
Определим площадь сечения пальца, мм2:
А ПАЛ = 0.785 ∙ d2 = 0.785 ∙ 752 = 4415.625 мм2
Определим момент осевой сопротивления пальца, мм3:
W ПАЛ = 0.785 ∙ r3 = 0.785 ∙ 37.53 = 41396.48 мм3
Зная значение усилия стрелы РСТР = 555.1 кН, определим τПАЛ, МПа:
τПАЛ = Рстр / 2∙ А ПАЛ = 555100 / 2∙ 4415.625 = 62.85 МПа
Определим напряжение возникающие в пальце рукояти, МПа:
σПАЛ = Рстр ∙ L ПАЛ /2 ∙ 2 ∙ W ПАЛ = 1260 МПа
В качестве материала пальца используем сталь 40ХН σтек = 1450 МПа (термообработка – закалка и средний отпуск). Напряжение в пальце от среза и изгиба не превышает допустимых. Напряжение среза и изгиба действуют в разных местах (изгиб – по середине пальца, срез – сбоку от проушины, поэтому напряжения действуют совместно.)
4. Расчет пальца проушины рукояти для крепления гидроцилиндра рукояти:
LПАЛ = 250 мм – длина пальца (определяется исходя из ширины рукояти);
Зная значение усилия гидроцилиндра рукояти РГЦР = 492.5 кН, определим τПАЛ, МПа:
τПАЛ = Ргцр / 2∙ А ПАЛ = 492500 / 2∙ 4415.625 = 55.76 МПа
σПАЛ = Ргцр ∙ L ПАЛ /2 ∙ 2 ∙ W ПАЛ = 743.5 МПа
В качестве материала пальца используем сталь 40Х σтек = 900 МПа (термообработка – закалка и средний отпуск). Напряжение в пальце от среза и изгиба не превышает допустимых. Напряжение среза и изгиба действуют в разных местах (изгиб – по середине пальца, срез – сбоку от проушины, поэтому напряжения действуют совместно.)
5. Расчет пальца проушины рукояти для крепления гидроцилиндра ковша:
Зная значение усилия гидроцилиндра ковша Ргцк = 248.6 кН, определим τПАЛ, МПа:
τПАЛ = Ргцк / 2∙ А ПАЛ = 248600 / 2∙ 4415.625 = 28.15 МПа
σПАЛ = Ргцк ∙ L ПАЛ /2 ∙ 2 ∙ W ПАЛ = 375 МПа
В качестве материала пальца используем сталь 40Х σтек = 900 Мпа (термообработка – закалка и средний отпуск). Напряжение в пальце от среза и изгиба не превышает допустимых. Напряжение среза и изгиба действуют в разных местах (изгиб – по середине пальца, срез – сбоку от проушины, поэтому напряжения действуют совместно.)
Определим сечение рукояти в шарнире соединения рукояти с ковшом
Определим размеры поперечного сечения рукояти. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.
1. F1 = b ∙ (H - h) = 0.196 ∙ (0.118 – 0.075) = 0.00843 м2
X1 = b / 2 = 0.098 м
Y1 = H / 2 = 0.059 м
2. F2 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ 0.021) =
= 0.00638 м2
X1 = B / 2 = 0.119 м
Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.0147 м
Y1' = H - Y1 = 0.02985 м
1.F3 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ 0.021) =
Определим статические моменты каждой фигуры, а так же общие координаты YC:
SX = F1 ∙ Y1 + F2 ∙ Y2 + F3 ∙ Y3 = 0.001737 м3 YC = SX / ∑ Fобщ = 0.001737/ 0.021184 = 0.082 м
Определим моменты инерции сечения в отдельности и всего сечения в целом:
1. JX1 = b / 12 ∙ (H3 – h3) = 0.196 / 12 ∙ (0.1183 – 0.0753) = 0.000119673 м4
2. JX2 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= =0.000037432 м4
3. JX3 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= =0.000037432 м4
Учитывая поправку Штейнера получим:
JX2 + ( y2)2 F2 = 0.000066358 м4
JX3 + ( y3)2 F3 = 0.000066358 м4
JX общ =∑JXi = 0.000252389 м4
Определим момент сопротивления относительно нейтральной линии:
W = JX общ / YC = 0.00307 м3
Определим напряжения возникающие в сечение 1-1:
σ = N /Fвсего сечения = 10.8 МПа,
N = 230 кН;
Fвсего сечения = 0.021184 м2
σ ЭКВ = = 10.8 МПа
Определим сечение рукояти 2-2.
Определим размеры поперечного сечения рукояти 2-2. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.
F = HB - bh = 0.195 ∙ 0.238 – 0.149∙ 0.196 = 0.017206 м2
X1 = 0.119 м
Y1 = 0.0975 м
Определим момент инерции сечения:
JX = HB3 –b h3 / 12 = 9.3 ∙ 10-5 м4
Определим момент сопротивления сечения:
W = HB3 –b h3 / 6H = 0.000954 м3
Определим напряжения возникающие в сечение 2-2:
σ max= Mизг /W = 46 МПа,
где
Мизг = 44.54 кНм
τ = Q / ∑Fст = 9.43 МПа,
Q = 59.04 кН;
∑Fст = 0.006258 м2
σ = N /Fвсего сечения = 13.6 МПа,
N = 234.1 кН;
Fвсего сечения = 0.017206 м2
σ ЭКВ = = 61.7 МПа
Определим сечение рукояти в шарнире соединения рукояти с коромыслом 3-3.
Определим размеры поперечного сечения рукояти 3-3. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.
1. F1 = b ∙ (H - h) = 0.196 ∙ (0.135 – 0.075) = 0.01176 м2
Y1 = H / 2 = 0.0675 м
1. F2 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ (0.0551 – 0.023) =
= 0.00682 м2
Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.0169 м
Y1' = H - Y1 = 0.0382 м
1. F3 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ (0.0849 – 0.023) =
= 0.0080738 м2
Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.02516 м
Y1' = H - Y1 = 0.05974 м
SX = F1 ∙ Y1 + F2 ∙ Y2 + F3 ∙ Y3 = 0.00273409 м3
YC = SX / ∑ Fобщ = 0.00273409/ 0.030576 = 0.09 м
1. JX1 = b / 12 ∙ (H3 – h3) = 0.196 / 12 ∙ (0.1353 – 0.0753) =
= 0.000033287 м4
2. JX2 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= = 0.000156 м4
3. JX3 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= = 0.000151 м4
JX1 + ( y1)2 F1= 0.0000346 м4
JX2 + ( y2)2 F2 = 0.000192 м4
JX3 + ( y3)2 F3 = 0.000231 м4
JX общ =∑JXi = 0.000458 м4
W = JX общ / YC = 0.0051 м3
Определим напряжения возникающие в сечение 3-3:
σ max= Mизг /W = 0.13 МПа,
Мизг = 0.68 кНм
τ = Q / ∑Fст = 33.9 МПа,
Q = 53.95 кН;
∑Fст = 0.0015918 м2
σ = N /Fвсего сечения = 8.78 МПа,
Fвсего сечения = 0.026656 м2
σ ЭКВ = = 59.3 МПа
Определим сечение рукояти 4-4.
Определим размеры поперечного сечения рукояти 4-4. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.
F = HB - bh = 0.022876 м2
Y1 = 0.165 м
JX = HB3 –b h3 / 12 = 0.0001925 м4
W = HB3 –b h3 / 6H = 0.00161 м3
Определим напряжения возникающие в сечение 4-4:
σ max= Mизг /W = 27.6 МПа,
τ = Q / ∑Fст = 4.9 МПа,
Q = 59 кН;
∑Fст = 0.011928 м2
σ = N /Fвсего сечения = 10.2 МПа,
Fвсего сечения = 0.022876 м2
σ ЭКВ = = 38.74 МПа
Определим сечение рукояти в шарнире соединения рукояти с стрелой.
1. F1 = b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ (0.135 – 0.075) = 0.0143 м2
X1 = b / 2 = 0.119 м
2. F2 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.238 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ (0.303 – 0.023) =
= 0.01723 м2
Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.0115 м
Y1' = H - Y1 = 0.188 м
SX = F1 ∙ Y1 + F2 ∙ Y2 = 0.0073 м3
YC = SX / ∑ Fобщ = 0.0073/ 0.03153 = 0.232 м
1. JX1 = b / 12 ∙ (H3 – h3) = 0.238 / 12 ∙ (0.1353 – 0.0753) = 0.0000404 м4 2. JX2 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= = 0.00070024 м4
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
