6.2 Определение расчетных значений усилий и коэффициента зажатия слитка

Исходные данные для расчета (рис. 6.3):

Q - вес слитка, Н;

G - вес клещевины, Н;

P₃ - вес штанги с блоком управления

μ - приведенный коэффициент трения в ролике клещей

α - угол наклона направляющей к вертикали, град;

L – ширина слитка, мм;

ψ, ρ, [ОС ] , ε – геометрические параметры клещей;

f - коэффициент трения между кернами клещей и слитком;

для незакаленных упоров без насечки из стали 45, 50 f =0,12...0,15;

для закаленных упоров с острой насечкой из стали 65Г, 60С2, У8А, У10А при твердости HRC 55 f =0,5.

Рисунок 6.3 – Расчетная схема клещей

Усилие зажатия слитка кернами клещей

. (6.1)

Составляющие выражения (6.1) зависят от размеров клещей, ширины слитка и определяются по следующим зависимостям

β = arcsin(L/(2ρ)); l₁ = r ∙cosφ; l₂ = r∙sinφ;

φ = π – ψ – β; l₃ = ρ∙cosβ; a = [OC]∙sin(β + ε);

a = cosα - μ∙sinα; b = sinα - μ∙cosα.

Коэффициент зажатия слитка, характеризующий надежность удержания слитка клещами

, (6.2)

где [К] = 1,3…1,5 – минимальное допустимое значение коэффициента зажатия слитка.

Усилия в шарнирах клещей

; (6.3)

. (6.4)

6.3 Порядок выполнения работы

1 Изучить конструктивные особенности колодцевых кранов и их основных узлов по лабораторной модели, ознакомиться с методикой расчета клещей.

2 По заданному весу слитка Q и ширине слитка L теоретически определить усилие, коэффициент зажатия слитка клещами колодцевого крана и усилия в шарнирах клещей.

3 Изучить правила использования электронных таблиц EXCEL. [33]

4 По формулам (6.1) … (6.4) согласно алгоритма расчета (рис. 6.4) выполнить исследование влияния параметров слитка и клещевого устройства на величину усилия и коэффициента зажатия слитка с применением электронных таблиц EXCEL.

L_max – максимальная ширина слитка; L_min –минимальная ширина слитка;

m – количество размеров слитка внутри диапазона изменения его ширины

Рисунок 6.4 – Блок – схема алгоритма расчета

усилий в элементах клещей

5 На основании полученных результатов построить графики зависимостей усилия N и коэффициента зажатия слитка К, усилий в шарнирах клещей Р₁ и Р₂ в зависимости от ширины слитка L

N = f(L);

K = f(L);

P₁ = f(L);

P₂ = f(L).

6 Выполнить анализ полученных результатов и сделать выводы по работе.

6.4 Содержание отчета

1 название и цель работы.

2 краткие теоретические сведения.

3 теоретические расчеты усилия, коэффициента зажатия слитка клещами колодцевого крана и усилия в шарнирах клещей по заданному весу слитка Q и ширине слитка L.

4 результаты расчетов с применением электронных таблиц EXCEL.

5 графики зависимостей усилия N и коэффициента зажатия слитка К, усилий в шарнирах клещей Р₁ и Р₂ в зависимости от ширины слитка L

N = f(L);

K = f(L);

P₁ = f(L);

P₂ = f(L).

6 анализ полученных результатов и выводы.