ПЗ (1209368), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Первые возникают врезультате действия осевых нагрузок и изгибающих моментов, а вторые - вИнв.№ подп.результате действия поперечных сил.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата59Конструктивную схему стрелы выбираем по аналогии с прототипом. Наоснове принятой конструкции вычерчиваем расчетную схему стрелы сбуквенным обозначением ее геометрических параметров и внешних нагрузок.Расчет продольно-осевых сил. При левосторонней системе сил:N AE   RA  cos 1  99, 71 cos86,580  5,95 кНN EO  RA  cos 1800   7   6   Fцс  cos  3   6  == 99, 71 cos 1800  86, 60  45,860   79,9774 cos 19, 440  45,860   4, 015  33, 4199  37, 4349 кНN OB  N OE  Fцр. м cos  4  37, 4349  284,955cos11, 230  316,93 кНN OB  FB cos  5  0 ;Проверка:316,93  323,92 cos11,92  0, 0053 кНОшибка не превышает 0,04%.Расчет поперечных сил. При левосторонней системе сил:QAE  RA sin 1  99, 71  sin 36,580  99,53 кН;QEO  RA sin 1800  1   6  Fцс sin  3   6  Подп.

и дата= 99, 71sin 1800  86,580  45,860   79,9774sin 19, 44 0  45,860   73,584  72, 6601  0,9243 кН;QOB  QEO  Fцр .м sin  4  0б 9243  284,955sin11, 230  66,9 кНПроверяем правильность расчета:QOB  FB sin  5  66,9  323,92sin11,920  0, 0042 кН.Инв. № дубл.Погрешность расчета незначительна.Рассчитываем моменты сил, действующих в сечениях стрелы:MA  0Подп. и датаВзам.

инв.№M E  RA sin 1    99, 71sin 86,580  2,337  232, 6 кН.м;M 0  RA sin 1800  1   6     cos  6  l2   RA cos 1800  1   6   sin  6  FЦС sin  3   6  l2  99, 71sin 1800  86,580  45,860    2,337 cos 45,86 0  1, 753   99, 71cos 1800  86,580  45,860  2,337 sin 45,860  79,9774sin 19, 44 0  45,86 0 1, 7529  128,113 кН  мМомент справа:Инв.№ подп.М 0  FB sin  5 (1   2 )  232,92sin11,92(4, 6007  1, 7529)  190,53кН  м;ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата60М В  0.По результатам расчетов строим эпюры продольно-осевых, поперечныхсил и изгибающих моментов.Эпюры свидетельствуют о том, что наиболее опасными по сочетаниюнагрузок являются сечения Е и О.Условие прочности по нормальным напряжениям для сечения Е: сж N АЕ M E [ сж ] ,FEWZ(2.47)N ЕO M E [ р ] ,FEWZ(2.48)p где FE - площадь поперечного сечения E;WZ - момент сопротивления сечения E.По касательным напряжениям наиболее опасным является сечение E.

ВПодп. и датаэтом случае условие прочности определяется по формуле Журавского:гдеQAE S( y )b  JZ,(2.49)S(y) - статический момент сечения E; b - ширина сечения;Инв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.J Z - осевой момент инерции относительно оси рукояти E.Для определения геометрических характеристик сечений необходиморазработать их конструкцию.Современные конструкции моноблочных стрел выполнены сварными излистовой стали 10Г2С1, 10ХСНД, 15ХСНД, 14Г2 по ГОСТ 19282-73.

Формапоперечных сечений показана на рис. 3.9, 3.10.Значения параметров сечения E: b =0,6 м; h =0,8 м; b1 =0,58 м; t =0,016 м;t1=0,012 м. Для сечения О: b =0,6 м; h =0,6 м; b1 =0,58 м; t =0,016 м; t1 = 0,012м.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата61RA,7460,07175,29ЕFцр.мО1 1 ,230,79А11,92345,8686,5832,282 33ВRB64519 ,FЦ.с.84ЕNeN0QoО MoNaQa АQbВ Nb99,53 кН0,924 кН-66,9 кНЭпюра Q37,435 кН316,9 кН5,95 кНЭпюра NПодп. и дата232,6 кН120 кНЭпюра M190,5 кНИнв. № дубл.Рис. 3.11. Конструктивная и расчетная схема. Эпюры N , Q и М.600У163420,8 кНZ800Взам.

инв.№1212515,9 кНИнв.№ подп.Подп. и дата161258094,61 кНРис. 3.12. Схема сечения E и эпюры действующих напряжений: 1 - верхнийпояс; 2 – стенка; 3 - косынка; 4 - цапфа; 5 - нижний поясЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата6216600У12600Z100,52 кН1612Рис. 3.13. Схема сечения О и эпюра нормальных напряжений.Площади сечений:FE  2[t  b  t1 (h  2t )]  2  [1, 6  60  1, 2(80  2 1, 6)]  345,5см 2 ;FО  2[t  b  t1 (h  2t )]  2  [1, 6  60  1, 2(60  2 1, 6)]  328,32см 2 .Статические моменты сечений:t ( h  2t ) 2h t80 1, 6 1, 2(80  2 1, 6) 2S ZE  2t  b (  )  1 2  1, 6  60  ( ) 9885, 66см 22 23223t ( h  2t ) 2h t60 1, 6 1, 2(60  2 1, 6) 2S ZО  2t  b (  )  1 2  1, 6  60  ( ) 6896,89см 22 23223Подп. и датаМоменты инерции рассчитываемых сечений:cJ ZE  2 J ZE 2[ J Zn , E  FEn  (hE t E )];2 2(2.50)cJ ZО  2 J ZО 2[ J Zn ,О  FОn  (hО tО )],2 2(2.51)Взам.

инв.№Инв. № дубл.ccгде J ZE, J ZO- моменты инерции стенок относительно оси Z:t1 (hE  2t )3 1, 2(80  2 1, 6)3 45298, 48см 4 ;1212J ZcО t1 (hО  2t )3 1, 2(60  2 1,6)3 18325,04см 4 ;1212J Zn , E , J Zn ,O - моменты инерции относительно осей симметрии поясов Z:J Zn , E Подп. и датаИнв.№ подп.cJ ZEb  t 3 60 1, 63 20, 48см 4 ;1212J Zn ,O  J Zn , E  20, 48см 4 ;FEn , FOn - площади поперечных сечений поясов:FEn  FOn  t  b  1, 6  60  96см 2ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата63J ZE  2  45298, 48  2  [20, 48  96  (Тогда:J ZО  2  19325, 04  2  [20, 48  96  (80 1, 6 )]  98164,32см 4 ;2260 1, 6)]  42297, 44 см 4 .22Нормальные напряжения в крайних сжатых волокнах сечения:Е сжN AE M E  h5, 95  10 3232, 6  10 3  80  10 2 94, 61 мПа.FE2 J ZE345, 5  10 42  98164, 32  10 8По аналогии нормальные напряжения растяжения в сечении О. Ор N EО M О  hО 316,93 103 128,113 10 3  60 10 2 100,52 мПа.FE2  J ZО328,32 1042  42297, 44 10 3Принимая для стрелы материал сталь 10Г2С1, имеющую  T   250 мПа,видим, что геометрические параметры сечений при действующих нагрузкахудовлетворяют условиям прочности.Проверяем условие прочности по касательным напряжениям в сечении Е.Для этого строим эпюру касательных напряжений по высоте сечения.На поверхностях поясов τЕ=0.На внутренних поверхностях поясов:Подп.

и датаQ Sn n  AE Z b  J ZEНа поверхностях стенок, примыкающих к поясам:Инв. № дубл.с Взам. инв.№hE t E80 1, 6 ) 99,53 103 1, 6  60(  ) 1062 2 22 0, 636 мПа.b  J ZE60 102  98164,32 108QAE  t  b(Q AE  S2t1  J ZEnZhE t80 1, 6 ) 99, 53  10 3  1, 6  60( )  10 62 2 22 15, 9 мПа.2t1  J ZE2  1.2  98164, 32  10 10Q AE  t  b  (На уровне нейтрального слоя Z:n QAE  S ZE99,53  9885, 66 109 20,88 мПа.2  2t1  J ZE 4 1, 2  98164,32 1010Для выбранной стали [τ]=160мПа.

Следовательно, условие прочности покасательным напряжениям выполнено с существенным запасом.Инв.№ подп.Подп. и дата3.5. Определение усилий выдвижения телескопической стрелы рабочегооборудования экскаватораДлявыдвижениясекцийтелескопическойстрелыиспользуютгидравлические цилиндры (ГЦ) и канатно-блочные механизмы.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата64При проектировании телескопической стрелы необходимо определитьмаксимальные усилия ГЦ Fгц в канатах выдвижения и втягивания секций, атакже максимальный ход штока гц.Если в телескопической стреле первая секция неподвижна, а остальныевыдвигаются одинаково, то гц = max /(n-1), где n – число секций стрелы; max –максимальное суммарное удлинение стрелы.Еслипривыдвижении или втягиваниистрелы положение грузаотносительно стрелы не меняется (за счет разматывания или наматываниягрузового каната на барабан), то груз поднимается или опускается на ту жевысоту, что и оголовок стрелы:n G   ( i   i 1 ) sin  .i 2Силытрениявыразимчерезкоэффициенттренияскольжениянаправляющих секций f и нормальные силы в опорах скольжения i-й секции N1iи N2i:Подп.

и датаFi  f ( N1i  N 2i ) .Для определения сил давления в опорах скольжения N1i и N2i необходимосоставить уравнения равновесия соответствующей секции стрелы.Чтобы учесть сопротивление вращению канатных блоков механизмовИнв.№ подп.Подп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.выдвижения и втягивания секций, грузового полиспаста, в левую частьуравнения (1) необходимо добавить виртуальную работу А сил сопротивлениявращению блоков:nKBKPА   M Cimim   M Pm mi 3 m1,m1где МCim – момент сопротивления вращению m-го канатного блока механизмоввыдвижения и втягивания i-й секции; МPm – момент сопротивления вращениюm-го канатного блока полиспаста; im – виртуальный угол поворота m-гоканатного блока механизмов выдвижения и втягивания i-й секции; m –виртуальный угол поворота m-го канатного блока полиспаста.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата65Виртуальную работу А сил сопротивления вращению блоков можно выразитьчерез коэффициент полезного действия (КПД) .Суммарно для механизмов выдвижения и втягивания стрелыA  (FГЦ  2Sпред )1 ( 3   2 ) .Определим теперь виртуальную работу Ап сил сопротивления вращениюблоков грузового полиспаста.Для рассматриваемой механической системы Ап= 0, если блокиполиспаста не вращаются, то есть груз относительно оголовка стрелы неперемещается.Рассчитаем усилие штока гидроцилиндра выдвижения телескопическойстрелы при КП = 6, Sпред = 2 кН, f = 0,15;  = 0,99; П = 0,95.Телескопическая стрела состоит из 2 секций: 1-й – основной секции, 2-йсекции, выдвигаемой гидроцилиндром, G2 = 6,3 кН.Запишем принцип возможных перемещений для телескопической стрелы сканатных блоков механизмов выдвижения и втягивания:3 [G i2 GГИнв.№ подп.Подп.

и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датагрузом (1) при выдвижении секции с учетом сопротивления вращениюi isin  G  Fi ( i   i1 )]  G Г  (FГЦ  2Sпред )1  ПП3 (i2i  i1 )  FГЦ ГЦ1 ( 3   2 ) .Согласно кинематической схеме механизма выдвижения секций стрелы 3  2 2 ,  2   ГЦ .При выдвижении секций стрелы канатный барабан заторможен, поэтому,согласно (2),  G  (sin   1 / К П )2 2 .После подстановки и преобразования (3) принимает вид(G 2  2G 3 ) sin   2G Г (sin   1 / К П )  F2  F3  (FГЦ  2Sпред )1  П1  2G Г FГЦ .ПСилы трения в направляющих скольжения секций F2 и F3 найдем изуравнений равновесия секций.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата66Для 2-й секции при максимальном выдвижении a2 = 3,6 м; a3 = 10,8 м; aG =13,9 м; ak = 0,35 м; aв2 = 0,18 м; aвт2 = 0,25 м; b2 = 1,2 м; h2 = 0,47 м.На рис.

4 показаны силы, действующие на 3-ю секцию.Для 3-й секции при максимальном выдвижении a3 = 3,8 м; aG = 6,9 м;ak=0,35 м; aв3 = 0,17 м; aвт3 = 0,13 м; b3 = 1,0 м; h3 = 0,4 м.Уравнения равновесия 2-й и 3-й секций имеют видN 22  N12  (G 2  G 3  G Г ) cos   0 ,N 22 b 2  f ( N 22  N12 )h 2 / 2  Sвыд a в 2  Sвт a вт 2  (G 2 a 2  G 3a 3  G Г a G ) cos   Sk a k  0 .Уравнения равновесия 3-й секции имеют видSвыд  Sвт  Sk  f ( N13  N 23 )  (G 3  G Г ) sin   0 ,N 23  N13  (G 3  G Г ) cos   0 ,N 23 b 3  f ( N 23  N13 )h 3 / 2  Sвыд a в 3  Sвт a вт 3  (G 3a 3  G Г a G ) cos   Sk a k  0 .Максимально допустимая масса груза вместе с РО тд определяется длинойи вылетом стрелы [3].

Характеристики

Список файлов ВКР