Напруги, що допускаються в елементах станин

Матеріал	[σр]	[τр]
	МПа
Чавун:
СЧ 25	20…30	–
ВЧ 45-5	30…40	–
Сталь:
Сталь 35Л	50	50…60
Стальний прокат (Ст3)	60…70	50…70

Примітка: напруга на стискування приблизно в два рази більша напруги розтягування.

Дотичні напруження в перетинах правильно спроектованої станини значно менше нормальних, тому найчастіше їх не враховують.

Після розрахунку міцності станини виконується розрахунок жорсткості станини, тобто визначається повна деформація станини, під якою маються на увазі взаємні лінійні і кутові переміщення точок додатка сил і площин. Визначають збільшення відстані від площини столу до осі колінчатого валу, а також кут повороту направляючих щодо площини столу.

Для станини, схема якої показана на рис. 8.5, стрілка прогину консолі столу становить

(8.14)

а кут повороту цієї частини станини

(8.15)

Подовження другої дільниці станини буде

(8.16)

а кут повороту становить

(8.17)

Переміщення на третій ділянці складається з деформації розтягування

(8.18)

та деформації вигину

(8.19)

Кутове переміщення на цій дільниці не визначається.

Загальне переміщення визначається як

(8.20)

а загальна кутова деформація буде

(8.21)

Вертикальні і кутові переміщення для схем, приведених на рис. 8.3–8.4, визначаються по наступним залежностях.

Одностоякова станина (рис. 8.3)

(8.22)

Двохстоякова станина із змінною кривизною (рис. 8.4)

(8.23)

У формулах (8.14)–(8.23) позначено:

λ_i – коефіцієнти форми перетину ; для прямокутних перетинів λ_i = 1,2-1,5; Коефіцієнти форми λ₁, λ₂ і λ₃ приймаються максимальними для розглянутої ділянки;

b_i – ширина перетину;

S_i – статичний момент щодо нейтральної осі частини площі перетину, розташованої з однієї сторони цієї осі;

J_i, F_i – відповідно, момент інерції і площа поперечного перерізу;

i – номер перетину;

E – модуль пружності;

G – модуль зрушення;

l_AC – довжина кривої АС;

dl – елемент довжини кривої АС.

Приклад 39. Виконати розрахунок станини відкритого листоштампувального преса зусиллям 2,5 мн.

Початкові дані:

Номінальне зусилля преса P_н, МН – 2,5;

Розмір l₁, см – 95;

Розмір l₂, см – 110;

Розмір l₃, см – 146;

Виліт станини V, см – 40;

Кут нахилу верхньої частини станини φ – 40°;

Матеріал станини – сталь Ст3.

Рішення

Станина відкритого листоштампувального преса зусиллям 2,5 МН виконана двостояковою, звареною з листів. Розрахункова схема станини показана на рис. 8.2. Основні розміри станини. необхідні для розрахунків, показані на рис. 8.5.

На рис. 8.6 показані найбільш небезпечні перетини станини (а – перетин А-А, б – перетин Б-Б). Геометричні параметри перетинів визначені по методиці викладеній в п.5.5 і становлять:

• перетин А-А

• площа перетину F_А – 1773 см²;

• момент інерції перетину J_А – 993857 см⁴;

• відстань від краю до нейтральної лінії y_cA – 39,19 см;

• перетин Б-Б

• площа перетину F_Б – 1650 см²;

• момент інерції перетину J_Б – 2490315 см⁴;

• відстань від краю до нейтральної лінії x_cБ – 55 см;

• перетин В-В

• площа перетину F_В – 2300 см²;

• момент інерції перетину J_В – 6844000 см⁴.

Максимальні напруги в перетині А-А становлять:

• напруга розтягування

• напруга стискування

Рис. 8.6. Небезпечні перетини станини

Максимальні напруги в перетині Б-Б становлять

• напруга розтягування

• напруга стискування

Перетин В-В має найбільші параметри, тому його міцність набагато більша ніж двох других.

По табл. 8.2 максимальні напруги для сталі Ст3 становлять 60…70 МПа, тому міцність станини по нормальних напругах забезпечується.

Повздовжні та кутові деформації по дільницях станини по спрощених формулах (8.14)–(8.19) становлять:

• кутові деформації

• повздовжні деформації

Таким чином загальна кутова деформація становить

Загальна повздовжня деформація дорівнює