4.1.5. Розрахунок важеля.

Важіль виготовляють із сталі 30Л. Він розраховується на силу в перерізі 3-3:

Товщина плеча важеля розраховується за умови його міцності на зминання:

Оскільки , а , то

Радіус плеча важеля визначаємо за умови міцності на розтяг:

Напруження в перерізі 5-5 перевіряємо за формулою:

Оскільки умова не виконується, то визначаємо коефіцієнт міцності:

Збільшуємо товщину плеча важеля до нового значення:

Умова виконується.

4.2. Складена серга напрямного апарата.

В конструкцію складеної серги (рис.4.3.) входять елементи: дві вилки, два пальці, стяжка с правою і лівою різзю і дві контргайки.

Вихідні дані:

1. Поздовжня сила Р_вж, Н;

2. Матеріал елементів:

• стяжка – сталь 25Л;

• палець - сталь 40Х;

• вилка – сталь 30Л.

Таблиця 4.

Механічні характеристики елементів складеної серги

Напруження	Назва елемента і марка сталі
	Стяжка 25Л	Палець 40Х	Вилка 30Л
σВ, МПа	450	730	480
σ-1, МПа	200	320	220
τ-1, МПа	120	200	130
σзм, МПа	340	540	370
[σ-1], МПа	100	160	110
[τ-1], МПа	60	100	65
[σзм], МПа	170	270	185

4.2.1. Стяжка.

Стяжка виконана із сталі 25Л. Сила, що діє на стяжку згідно із кінематичною схемою залежить від кута :

Стяжка розраховується за умови розтягування у нарізній частині:

Зовнішній діаметр стяжки визначається за умовою виконання на ній метричної різьби із коефіцієнтом профілю

За додатком Д.1.приймаємо стандартні діаметр стяжки і крок різьби .

Уточнюємо внутрішній діаметр:

Визначаємо зусилля на зріз витків:

де - висота різьби стяжки:

Перевіряється напруження на згинання витка різьби:

Перевіряється напруження при згинанні:

Оскільки умова не виконується, то приймаємо сталь 25ГСЛ з

4.2.2. Палець вилки.

Діаметр пальця розраховується у двох площинах:

Звідки

Перевіряється на згин палець, який спирається на стінки вилки висотою і знаходиться під дією сили , що розміщена на ділянці висотою :

де - віддаль від стінки вилки до стяжки,

Товщина стінки вилки:

Умова виконується.

4.2.3. Вилка.

Вилка виконана із сталі 30Л і розраховується на напруження зминання і розтягування.

Напруження зминання розраховується у зоні зминання пальця ноги:

Напруження розтягу в перерізі 6-6 рівне:

Звідки

За формулою Ламе перевіряється напруження розтягу у перерізі 7-7 вилки:

Умова виконується.

5. Розрахунок на міцність елементів системи «серводвигун-кільце».

Серводвигун напрямного апарата гідротурбіни (рис.5.1) складається із основних деталей: циліндр, кришка, шток, тяга, головка тяги, палець тяги.

Розрахунки виконуємо для таких значень:

1. Потужність гідротурбіни , кВт;

2. Діаметр осі лопатей напрямного апарата , мм;

3. Тиск в циліндрі серводвигуна , МПа;

4. Діаметр серводвигуна м;

5. Кількість лопатей напрямного апарата шт;

6. Напір гідротурбіни, м;

7. Матеріал сталі серводвигуна:

• 30Л - корпус;

• 25Л - кришка;

• сталь 40Х - шток.