8. Розрахунок вантажопідйомних пристроїв
Підібрати перетин балки траверси та каната для підйому шпинделя прокатного стану.
Вага шпинделя Q = 160 кН;
довжина траверси l = 6м;
балка траверси працює на вигин.
Скласти схему стропування.
Підібрати перетин балки траверси, тип та перетин каната.
Схема стропування траверсою у двох точках.
Мал. 21 - Схема стропування
Де 1 – центр тяжкості вантажу
Визначення зусилля натягу однієї гілки стропа
S = Q/(m cos) = kQ/m = 1,42 * 160/2 = 113,6 кН.
Де S - розрахункове зусилля, прикладене до стропа без урахування навантаження, кН; Q – вага вантажу, що піднімається, кН; - кут між напрямком дії розрахункового зусилля стропа; k – коеф., що залежить від кута нахилу гілки стропа до вертикалі (при =45 про k=1,42); m – загальна кількість гілок стропа.
Визначаємо розривне зусилля у гілки стропа
R = S * kз = 113,6 * 6 = 681,6 кН.
Де kз - Коефіцієнт запасу міцності для стропа.
Вибираємо канат типу ТК 6х37, діаметром 38мм. З розрахунковою межею міцності дроту 1700 МПа, що має розривне зусилля 704000 Н, тобто.
Підбір перерізу балки траверси
Рис.22 - Розрахункова схема траверси
Навантаження, що діє на траверсу:
Де kп – коефіцієнт навантаження, kд – коефіцієнт
Максимальний згинальний момент у траверсі
Mmax = P * a / 2 = 211.2 * 300 / 2 = 31680 кН * см
Де а – плече траверси (300см).
Необхідний момент опору поперечного перерізу балки траверси
Wтр = Mmax / (n * Riз * ) = 31680 / (0.85 * 21 * 0.9) = 1971.99 см 3
Де n = 0,85 - коефіцієнт умов роботи;
- коефіцієнт стійкості при згинанні; Rіз - розрахунковий опір привигину в траверсі, Па.
Вибираємо конструкцію балки траверси наскрізного перерізу, що складається з двох двотаврів, з'єднаних сталевими пластинами №45 і визначаємо момент опору траверси в цілому
W д х = 1231 см 3
Wх = 2W д х = 2 * 1231 = 2462 см 3 & gt; Wтр = 1971.99 см 3
що задовольняє умову міцності розрахункового перерізу траверси.
9. Конструктивні та міцнісні розрахунки
9.1. Розрахунок захисного кожуха багатошпиндельного токарного вертикального напівавтомата
Захисний кожух токарного вертикального багатошпиндельного напівавтомата являє собою прямокутну сталеву конструкцію довжиною l = 750 мм, шириною b = 500 мм і товщиною S. Він затиснутий в власниках по кінцях так, що систему можна розглядати як балку, що лежить на двох опорах.
Стружка має вагу G = 0,2 г і летить у напрямку до кожуха зі швидкістю, V = 10 м/с і вдаряє в кожух перпендикулярно до його середини.
Відстань від місця відділення стружки у зоні різання до кожуха h= 100 мм.
Визначати товщину листа, з якого можна виготовити захисний кожух.
Внаслідок удару стружки кожух отримує прогин. Найбільший прогин викличе стружка,
що потрапила до його середини. Тиск, який відповідає цьому прогину, дорівнює
де: E – модуль пружності матеріалу кожусі; (Для сталевого листа E = 2
I – момент інерції балки – кожуха; (Для прямокутного перерізу I =
l – довжина кожуха.
Енергія, накопичена при цьому в кожусі, дорівнює
А =
У момент максимального прогину кожуха дія сили звернеться цілком у потенційну енергію деформації кожуха, тобто.
звідки ,
де:
При h дуже великий у порівнянні з
Переходимо до складання розрахункового рівняння міцності кожуха.
Добрати повністю стор.25
Приймаємо товщину стінки захисного кожуха за мінімальною товщиною сталевого гарячекатаного листа S = 0,5 мм.
9.2. Розрахунок захисного щитка з органічного складля токарного стінка
З метою наочності при порівнянні результатів розрахунків приймемо, що при однакових параметрах процесів різання, оброблюваному матеріалі, як і за умови попередньої задачі, утворюється така ж стружка на токарному верстаті, зона різання на якому закрита прозорим щитком. Визначте товщину захисного екрану.
Якщо за процесом різання необхідно здійснювати контроль, що потрібно в більшості випадків, то у спеціальному металевому тримачі або безпосередньо в кожусі передбачається вікно, закрите конструкційним органічним склом, для якого E = 7*10 5 кг/см 2 , [σ]і=70 кг/см 2 .
Використовуючи кінцеву формулу, отриману в попередньому розрахунку, визначимо мінімальну товщину скляного щитка
S =
Приймаємо товщину органічного скла для щитка – 3 мм.