147584 (Скрепер), страница 6

J_y=25∙13/12+25∙1∙(0,5-14,91)²+1∙30,3³/12+1∙30,3∙(16,15-14,91)²+1∙30,3³/12+

+1∙30,3∙(16,15-14,91)²+25∙1³/12+25∙1∙(31,8-14,91)²+1∙29∙3³+1∙29,3∙(15,65-14,91)²+2,5∙2,5³/12+2,5∙(2,25-14,91)²+2,5∙2,5³/12+2,5∙2,5∙(2,25-14,91)²=

=21178,7 см⁴.

J_Z=25³∙1/12+25∙1∙0²+1³∙30,3/12+1∙30,3∙10,5²+1³∙30,3/12+1∙30,3∙10,5+25³∙1/12+

+25∙1∙0²+1³∙29,3/12+1∙29,3∙0²+2,5³∙2,5/12+2,5∙2,5∙1,75²+2,5³∙2,5/12+2,5∙2,5∙1,75²=9337,6 см⁴.

4.1.8.4 Моменти опору вигину на нижньому і верхньому поясах перетину ІІ-ІІ

W_y1=21178,7/14,91=1420,1 см³,

W_y2=21178,7/(32,3-14,91)=1218,1 см³.

4.1.8.5 Момент опору вигину перетину ІІ-ІІ щодо осі симетрії

WZ=2•9337,6/25=747 см³.

4.1.8.6 Радіус нейтрального шару перетину ІІ-ІІ

4.1.8.7 Статичний момент перетину II-II щодо нейтрального шару

S=152,4•(77+14,91-90,42)=227,3 см3.

4.1.8.8 Для верхнього поясу перетину

Геометричні характеристики решти перетинів розраховуються аналогічно по формулах 4.1.8.1…4.1.8.8, використовуючи дані таблиці 4.1.

Результати розрахунку представлені в таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 Геометричні характеристики перетинів арки-хобота.

4.2 Визначення навантажень в перетинах арки - хобота скрепера

Згинаючий момент, подовжні і поперечні зусилля в перетинах арки-хобота розраховуються відповідно по формулах:

М_изг=Р₆d₅-P₈d₄-P₇(d₄-H₁), кНм;

N=(P₈+P₇)cosα₈+P6sinα₈, кН;

Q=P₆cosб₈-(P₈+P₇)sinα₈, кН,

де Р₆, Р₇, Р₈ – зусилля, діючі в шарнірах, що сполучають арку-хобот з

сідельно-зчіпним пристроєм, кН (Рис. 4.1);

Н₁=456 мм – растояніє між верхнім і нижнім шарнірами кріплення

арки-хобота з ССУ;

d₅, d₄ – плечі сил Р₆ і Р₈ щодо центру тяжкості перетину

арки-хобота з ССУ;

d₈ – кут нахилу перетину арки-хобота до вертикалі, град.;

Значення d₅, d₄, d₈ представлені в таблиці 4.3.

Таблиця 4.3

Значення Р₇, Р₆, Р₈ представлені у вигляді таблиць в розділі 3 записки пояснення. Так, наприклад, для розрахункового положення 1 з таблиць знаходимо: Р₆=25,54 кН; Р₇=440,4 кН; Р₈=-369,5 кН. Використовуючи дані таблиці 4.3, знаходимо силові чинники для перетину II-II.

М_изг=25,54•0,775-(-369,5) •0,14-440,4•(0,14-0,456)=210,69 кН;

N=(-369,5+440,4)cos2°+25,54sin2°=71,75 кН;

Q=25,54cos2°-(369,5+440,4)sin2°=23 кН.

Розрахунок аналогічно ведемо для всіх перетинів і всіх розрахункових положень. Результати розрахунку заносимо в таблицю 4.4.

Таблиця 4.4 Силові чинники в перетинах арки-хобота.

З аналізу таблиці 4.4 визначаємо максимальні значення згинаючих моментів і відповідних їм подовжніх сил у всіх даних перетинах. Визначаємо так само максимальні значення поперечних сил і відповідних їм подовжніх сил у всіх даних перетинах. Одержані дані заносимо в таблицю 4.5.

Таблиця 4.5 Максимальні значення силових чинників арки-хобота

4.3 Розрахунок напруг в перетинах арки-хобота скрепера

4.3.1 Напруги в перетині I-I

При розрахунку напруг значення силових чинників беремо з таблиці 4.2. Оскільки перетин I-I має вісь симмерії біля осі у, те максимальне значення нормальної напруги визначається по формулі:

Арка-хобот виготовлений із сталі 09Г2, межа текучості якої рівна σς=31 Н/см2.Таким чином, перетин I-I має коефіцієнт запасу міцності:

К=31/20,696=1,5