Расчеты - 2 (53стр.) (1220928), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 41 – Схема сил в шарнирах 2-2 и 3-3

Срезающее усилие в шарнирах 2-2 и 3-3 определяется по формуле:

(84)

где - срезающая составляющая от силы тяжести груза и захвата с ротатором;

- срезающая составляющая от момента инерции, создаваемого вращением ротатора.

Составляющая срезающей силы определяется по формуле:

(85)

где - грузоподъемность манипулятора в данном положении, кН.

Для определения составляющей срезающей силы записываем основное уравнение динамики для данной системы

(86)

Отсюда следует формула:

(87)

где - момент инерции в системе, кНм;

- момент, создаваемый ротатором, кНм;

- i-ое плечо, равное расстоянию от оси подвески до сечения среза пальца, м.

Тогда составляющая срезающей силы будет равна:

(88)

где кНм; м.

Расчетная схема для определения усилий в шарнирах 9-9 и 10-10 представлена на рисунке 42.

Рассматривая сумму сил на ось Х получается формула для определения усилия гидроцилиндра телескопа:

(89)

где - угол подъема рукояти;

- коэффициент трения. Для пары трения сталь-фторопласт .

Рисунок 42 – Схема сил в шарнирах 9-9 и 10-10

2.3.4.3 Расчет втулок шарнирных узлов

Расчет производиться по удельным давлениям. Удельное давление во втулке шарнира определяется по формуле:

(90)

где - усилие в i-ом шарнире, кН;

- внутренний диаметр втулки, м;

- длина втулки, м.

Исходные данные и результаты расчетов сведены с таблицу 26.

Таблица 26 – Расчет втулок в шарнирах

Обозначение втулки	Расчетные и исходные параметры
	, кН	, м	, м	, МПа
1-1	384,05	0,06	0,06	53,3
2-2	60,8	0,03	0,04	25,3
3-3	60,8	0,035	0,04	21,7
4-4	316,46	0,06	0,06	43,95
5-5	243,48	0,06	0,06	33,8
6-6	380,17	0,07	0,08	67,6
7-7	243,48	0,06	0,06	35,3
8-8	395,24	0,07	0,08	35,3
9-9	11,29	0,03	0,03	6,27
10-10	11,29	0,03	0,017	11,07
11-11	384,05	0,06	0,06	53,3
12-12	379,8	0,06	0,06	52,8
13-13	395,24	0,07	0,08	35,3

2.3.4.4 Расчет проушин шарнирных узлов

Расчет производиться на напряжение смятия и изгиба с растяжением.

2.3.4.4.1 Расчет проушин на смятие

Удельное давление в проушине определяется по формуле:

(91)

где - внутренний диаметр проушины, м;

- ширина проушины в месте вероятного сжатия, м.

Исходные данные и результаты расчетов сведены в таблицу 27.

Обозначение проушин соответствует обозначению шарнирных узлов, согласно рисунку 38.

Таблица 27 – Расчет втулок в шарнирах

Обозначение втулки	Расчетные и исходные параметры
	, кН	, м	, м	, МПа
1-1	384,05	0,06	0,024	133,4
2-2	60,8	0,03	0,017	59,61
3-3	60,8	0,035	0,025	34,74
4-4	316,46	0,06	0,024	109,9
5-5	243,48	0,06	0,103	19,7
6-6	380,17	0,07	0,037	73,4
7-7	243,48	0,06	0,024	84,5
8-8	395,24	0,07	0,027	104,6
9-9	11,29	0,03	0,03	6,27
10-10	11,29	0,03	0,025	7,53
11-11	384,05	0,06	0,024	133,4
12-12	379,8	0,06	0,024	131,9
13-13	395,24	0,07	0,016	176,5

Допустимые напряжения для стали 16Г2АФ МПа /8/, следовательно, можно сделать вывод о выполненных условиях прочности на смятие.

2.3.4.4.2 Расчет проушины на изгиб с растяжением

Рассматриваем проушину как кривой брус. Расчетная схема и сечение проушины представленные на рисунке 43.

Рисунок 43 – Расчетная схема для расчета проушины на изгиб с растяжением

Напряжение в проушине от изгиба и растяжения определяется по формуле:

(92)

где - изгибающий момент в сечении, кНм;

- площадь сечения, м²;

- радиус кривизны оси бруса, м;

- радиус кривизны нейтрального слоя;

- расстояние от центра кривизны бруса до точки, в которой определяется напряжение;

- продольная сила растяжения сжатия.

Изгибающий момент в сечении определяется по формуле:

(93)

где - максимальное значение конечной радиальной нагрузки, распределенной по закону синуса, кН/м;

- угол, определяющий сечение бруса.

В данном случае , .

Продольная сила растяжения-сжатия определяется по формуле:

(94)

где - угол сечения I-I;

- угол сечения II-II.

Площадь сечения определяется по формуле:

(95)

Радиус кривизны нейтрального слоя в сечении определяется по формуле:

(96)

Исходные данные и результаты вычислений сведены в таблицу 28.

Удельное давление на проушины определяется по формуле:

(97)

где - реакция опоры на телескоп, кН,

, при и кН.

Таким образом .

Допустимое удельное давление для материала МАС .

Характеристики

Список файлов ВКР