Диплом_Делюкина (1229466), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

инв. №для удержания объекта манипулирования; l – расстояние до центра захвата.Для данного вида захватного устройства справедливо равенствоИнв. № дубл.Р ц 4l,NdоткудаИнв. № подпПодп. и датаРц 4lN(2.2)dВ данном случае, чтобы обеспечить удержание объекта необходимо, чтобысила трения пальцев и объекта равнялась весу груза, тогдаF=G=N ,ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата33откудаN G,(2.3)где  - коэффициент трения сталь о сталь; =0,3.N 19,6  10 3 65,3 кН.0,3Размеры d и l – определяем конструктивно.d=120 мм, l=264 мм.Вычисляем требуемое усилие гидроцилиндра:Рц 4  0,264  65,3  10 3 574 ,64кН0,12Найдем размер гидроцилиндра:dц 4  574,64  103 0,17 м =170 мм.3,14  25  106Инв. № дубл.Взам.

инв. №Подп. и датаПримем диаметр гидроцилиндра по ГОСТ 6540-68 dц=180 мм; dш=50 мм.Рисунок 2.9 – Схема работы гидроцилиндраПодп. и дата2.5 Расчет трубопроводов гидросистемыВнутренний диаметр трубы нагнетательного трубопровода рассчитываем поИнв. № подпформуле:ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата34d  4,6q,V(2.4)где q – расход жидкости л/мин; q=100 л/мин; V=5 м/с.d  4,6100 20,6 мм5Толщина стенок трубопровода определяется по формуле Рu  d  k,2(2.5)где Рu – давление в гидросистеме; Рu=25 МПа; - допускаемое напряжение растяжения для стальных труб; =78,4 МПа.d – внутренний диаметр трубы;k – коэффициент безопасности, k=2.Подп.

и дата Принимаем по ГОСТ 8734-58 стальные толстостенные трубы с внутреннимдиаметром 17 мм, наружным 30 мм, =6,5 мм.Взам. инв. №Аналогично ведем расчет для всасывающей гидролинии:Инв. № дубл.d  4,6100 28,6 мм.2,5Толщина стенок трубопровода Подп. и датаИнв. № подп25  10 6  20,6  10 3  2 6,5 мм.2  78,4  10 625  10 6  28,6  10 3  4 1,8 мм.2  78,4  10 6Принимаем по ГОСТ 8734-58 стальные трубы с внутренним диаметром 26,4мм, наружным 30 мм и толщиной стенки 1,8 ммЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата35–для низкого давления шина Б с внутренним диаметром 321,5 мм.–для высокого давления «РВД» с внутренним диаметром d=200,8 мм.2.6 Расчет металлоконструкций манипулятора на прочность2.6.1 Расчет рукояти манипулятораДля расчета рукояти на прочность составим схему расчета, для этогопредставим рукоять как консольную балку закрепленную одним концом вжесткую заделку и приложим все силы действующие на рукоять в вертикальнойплоскости.Для построения эпюр М, Q, Н необходимо найти реакции в заделе Нв, Rв,Мв.

Для нахождения Мв составим уравнение моментов всех сил относительноточки В.Мв=0;Мв+Gгр3,75+(Gо+Gзо)Рцосоs200,1-Рцоsin201,65+Подп. и дата+Рцрсоs450,2-Рцрsin421,7+Gр1,8Мв=258,980,671,7+79,030,561,65-19.63,75-(1,96+2,94)3,225-Взам. инв. №-79,030,940,1-258,980,740,2-6,51,8=221,2 кН м.Для нахождения Нв составим уравнение проекций всех сил на ось Х.Х=0;Инв. № дубл.Нв-Рцосоs20-Рцрcоs20-Рцрсоs42=0Нв=79,030,94+258.980,74=266 кН.Инв. № подпПодп. и датаДля нахождения Rв составим уравнение проекций всех сил на ось Y.Участок 1. 0z10,525 (слева)Q1cos22= Gгр Q1 G грcos 22; Q1 19,6 21 кН.0,93ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата36Н1sin22= Gгр Н1 G грsin 22; Н1 19,6 53 кН.0,374М1=Gгрz1При z1=0; М1=0.При z1=0,525; М1=19,60,525=-10,29 кНм.Участок 2.

0z21,425 (слева)Q2cos22= Gгр+Gо+Gзо  Q 2 Q2 G гр  Gо  G зоcos 22;24,5 26,34 кН.0,93G гр  Gо  G зо Н2sin22= Gгр+Gо+Gзо  Н 2 Н2 sin 22;24,5 66,2 кН.0,37М2=-(Gо+Gзо)z2-Gгр(0,525+z2)При z2=0; М2=-Gгр0,525= -19,60.525= -10,29 кНмПодп. и датаПри z2=1,425; М2= -4,91,425-19,6 10,525+1,425)= -45,2 кНм.Участок 3.

0z30,1 (слева)Взам. инв. №Q3cos22= Gгр+Gо+Gзо+Gр  Q 3 Инв. № дубл.Q3 Подп. и датаИнв. № подпcos 22;24,5  6,5 33,3 кН.0,93Н3sin22= Gгр+Gо+Gзо+Gр  Н 3 Н3 G гр  Gо  G зо  G рG гр  Gо  G зо  G р sin 22;24,5  6,5 83,8 кН.0,37М3=-Gгр(1,95+z3)-(Gо+Gзо)(1,425+z3)-GрПри z3=0; М3=-19,61,95-4,91,425= -45,2 кНмПри z3=0,1; М3= -19,62,05-4,91,525-6,50,1= -48,3 кНм.ЛистД.0.00.000.

ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата37Подп. и датаВзам. инв. №Инв. № дубл.Рисунок 2.10 – Схема рукояти манипулятораУчасток 4. 0z40,1 (слева)Инв. № подпПодп. и датаQ4cos78=-Рцрsin42+Gр+Gо+Gзо+GгрQ4  258 ,98  0,67  30,8 679 ,6 кН.0,21ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата38Н4sin78= -Рцрcos42  Н 4 Н4  Р ц cos 42sin 78; 258,98  0,74 196 кН.0,978М4=Рцрsin42z4-Gгр(2,05+z4)-(Gо+Gзо)(1,525+z4)-Gр(G1+z)При z4=0; М4=-Gгр2,05-(Gо+Gзо)1,525= -48,3 кНмПри z4=0,1; М4=258,980,670,1-19,62,15-4,91,625-6,50,2= -26,15 кНм.Участок 5.

0z51,6 (справа)Q5=Rв = -171,1 кНН5= -Нв= -266 кНМ5=Мв+Rвz5При z5=0; М5=Мв =221,2 кНмПри z5=1,6; М5= 221,2+(-171,1)1,6= -52,56 кНм.Подп. и датаУчасток 6. 0z60,1 (справа)Q6=cos 78 Q6  171,1 815 кН.0,21Н6sin78= -Нв  Н 6  226 271 кН.0,98Взам. инв. №М6= Мв+Rв(1,6+z6)+Нвz6cos12При z6=0; М6=-52,56 кНИнв. № дубл.При z6=0,1; М6= -26,15 кНПо полученным данным строим эпюры Н, Q и М.

Расчет на прочностьбудем вести в наиболее опасных сечениях I-I и II-II, так как в этих местахсечения ослаблены отверстиями. Из эпюр определяем нагрузки действующие вПодп. и датаИнв. № подпRвопасных сечениях.MI=47,65 кНмЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата39QI=33,3 кНмНI=83,8 кНMII=187 кНмQII=171 кННII=266 кНИзобразим сечения и найдем для них геометрические характеристики: Jx иWx, F.Jx – момент инерции сечения относительно оси х.Wx – момент сопротивления сечения нетто.Для сечения I-I имеем:Подп. и датаРисунок 2.11 – Сечение балкиF=22,251+21(30-6)=98 см2=9810-4 м2Взам. инв.

№Момент инерции нетто вычислим по формулеJx=2 h3  B d31 2,6  h 64(2.6)Инв. № дубл.где  – толщина стенки, м;h – высота сечения, м;В – ширина сечения, м;Инв. № подпПодп. и датаd – диаметр отверстия, м.Jx=21  32 3  25 3,14  644 1  18134 см =18,134 м .36  3232ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата40Момент сопротивления сечения Wх вычислим по формулеWx Wx Jxh(2.7)18134  2 1133,4 см3 =11,334 м332Нормальное напряжение, возникающее в сечении, вычислим по формуле Ми Н ,Wх F(2.8)где Mи – изгибающий момент;Н – наибольшая сжимающая или растягивающая сила. 47,65  10 383,8  10 3 42  10 6  8,6  10 6  50,6 МПа.1133 ,4  10 6 98  10  4Подп.

и датаКасательные напряжения возникающие в сечении вычислим по формулеВзам. инв. №(2.9)где S – статический момент полусечения относительно оси х.h hhS  2   BИнв. № дубл.2S 2Подп. и датаИнв. № подпQ S,J  242(2.10)32 323233 1  25  1 656 см = 6,56 м .24233,3  10 3  656  10 6 6 МПа.18134  10 8  2  0.01ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата41Суммарное напряжение, действующее в сечении, определим по третьейтеории прочности.    2  3 2(2.11)   50,62  3  62  52 МПаПри расчете на прочность должно выполняться неравенство   [ ]n,n(2.12)где т – предел текучести, для стали 20 т =260 МПа;n – коэффициент запаса прочности, n=1,7.52 Подп. и датаУсловиевыполняется,260 153 МПа1,7следовательно,всеченииI-Iпрочностьобеспечивается.Инв. № дубл.Взам.

инв. №Сечение II-II:Инв. № подпПодп. и датаРисунок 2.12 – Площадь конечного сеченияF=2,251+21(20-6)=53 см2=5310-4 м2ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата42Момент инерции сечения относительно оси хJx=Jx=3h  B 3 (h   )(B  2 )d 21232 2,(2.13)320  25 3 (20  1)(25  2  1)3,14  6 244 9055 ,2 см =9,0552 м .1232Момент сопротивления Wх для нижних волоконWx 2Jx 9055,233 2  1509,2 см =15,092 м .122Нормальное напряжение в сечении II-II 187  10 3266  10 3 134 ,1 МПа.1509 ,2  10 6 53  10  4Подп.

и датаСтатический момент полусечения Sх.Взам. инв. №S 4 Bh12162633 25  1  84 см =0,84 м42Касательное напряжение, возникающее в сечении II-IIИнв. № дубл. 171  10 3  84  10 6 7,9 МПа.9055 ,2  10 8  2  0,01Суммарное напряжение в сеченииПодп. и датаИнв. № подпh12   134,12  3  7,92  134,8 МПа134,8 МПа < 153 МПаЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата43Условие выполняется, следовательно, в сечении II-II прочность обеспечена.Расчет рукояти в горизонтальной плоскости проводить нецелесообразноввиду незначительности действующих в этой плоскости сил (сил инерции), атакже запаса прочности.2.6.2 Расчет стрелы на прочностьСоставим расчетную схему стрелы и приложим в крайней точке В реакциивозникающие от действия рукояти, а в точке с реакции возникающие в заделке.Найдем реакции, возникающие в заделе.

Характеристики

Список файлов ВКР