Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1348.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.08 Mб
Скачать

Таблица 4.2

 

 

 

Варианты задания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номиналь-

 

Механиче-

Скорость

Скорость

 

 

 

движения

 

 

 

ное усилие

Давление

ский КПД

движения

 

 

Номер

жидкости в

 

 

на штоке

жидкости

силового

поршня V,

 

 

варианта

трубопроводе

 

 

Fн, Н

р, МПа.

цилиндра (η)

м/с

 

 

 

 

 

 

СибА

ДИ

 

 

 

 

 

 

2

VТ, м/c

 

 

1

5000

6,3

1,0

4

 

 

2

6000

12,5

0,98

3

3

 

 

3

6500

16

1,0

3

2

 

 

4

5500

10

0,98

2

3

 

 

5

5000

12,5

1,0

3

4

 

 

6

7000

16

0,98

2

4

 

 

7

8000

12,5

1,0

3

3

 

 

8

9000

10

0,99

3

2

 

 

9

10000

10

1,0

2

3

 

 

10

12000

16

0,99

3

4

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные элементы конвейера.

2. Какие нагрузки учитываются при проектировании конвейеров?

3. Перечислите основные параметры конвейера.

Лабораторная работа №5 РАСЧЁТ ДОМКРАТОВ

Цель работы:

• изучить устройство винтовых гидравлических домкратов;

• приобрести практические навыки расчета основных параметров домкратов.

23

5.1. Основные положения проектирования винтовых домкратов

Винтовые домкраты – устройства, в которых для подъема и удерживания груза используют винтовую пару с самотормозящей

резьбой. Грузоподъемность винтовых домкратов колеблется от 2 до

СибАДИ

20 т.

 

Простейш й в нтовой домкрат изображен на рис. 6.1, а. По кон-

струкц

в нт 4 представляет собой цилиндрический стержень с

резьбой на знач тельной части длины [1]. Гайка 3 установлена в корпусе 5 неподв жно. Перемещение винта осуществляется вращением рукоятки 1. Гайку в ольшинстве случаев выполняют в форме втулки с фланцем для осевого крепления. Резьбу винтов выполняют трапецеидальной формы, как наи олее технологичной и прочной, чем прямоугольная, допуская незначительное снижение КПД резьбовой пары. Передача ус л я на перемещаемый груз производится через пяту 2, которая не вращается. В некоторых случаях используют самоустанавливающуюся конструкцию (рис. 6.1, б), где сферический нажимной торец винта опирается в конусную часть пяты.

В качестве материалов винтов используют сталь марок 45, 50, А45, А50 без термической о ра отки или марок У10, 65Г, 40Х, 40ХГ с термической о ра откой. Для уменьшения износа гайки изготавливают из бронзы марок БрОФ10-1, БрОЦС6-6-3, БрАЖ9-4. При небольших нагрузках в качестве материала гаек используют антифрикционный чугун марок АЧВ-1, ЧС-3 и др.

Основными причинами выхода из строя винтов и гаек передач является износ резьбы, поэтому в качестве критерия работоспособности резьбы винтовой пары принимаю давление между резьбами

винта гайки.

24

СибАР с. 6.1. Схема винтовогоДИдомкрата:

1 – рукоятка; 2 – пята; 3 – гайка; 4 – винт; 5 – корпус; d – номинальный диаметр резьбы винта;

D – наружный диаметр гайки; Н – высота гайки; δ – высота буртика гайки; d3, d4 – диаметр соответственно опорной части отверстия пяты; F – осевая си-

ла, действующая на винт; Fр – усилие на рукоятке домкрата; L – длина рукоятки;

D1

– наружный диаметр фланца гайки; R – радиус сферического торца винта;

 

φ – угол конуса пяты

 

 

При проектировочном расчете передач винт-гайка определяют

средний диаметр резьбы dср, м [3, 4, 5]:

 

 

 

dср

2F

 

,

(5.1)

 

k

 

 

 

 

где F – осевая сила, действующая на винт, Н; k=h/ dв – отношение высоты гайки к среднему диаметру резьбы (для целых гаек k=1,2…2,5,

для разъемных гаек k=2,5…3,5); [ ]– допустимое напряжение в резь-

бе, Н/м2 (табл. 5.1).

По полученному значению среднего диаметра dср по ГОСТ 948481 «Резьба трапециидальная. Профили» выбирают для трапецеидальной, резьбы шаг Р, средний диаметр dср резьбы и наружный диаметр dн . Для прямоугольной или упорной резьб пользуются другими ГОСТами.

Для самоторможения необходимо, чтобы , где – угол подъема винтовой линии; – угол трения. При коэффициенте трения

25

в паре винт-гайка f = 0,1,

 

= 5,5 , =4…5 .

 

Затем проверяют условие самоторможения винта, [4]

 

arctg P / dср ,

(5.2)

Если , необходимо уменьшить шаг винта.

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1

Допустимые напряжения для материалов деталей передач

винт-гайка скольжения

 

Параметр

 

Материал

 

Значение, Н/м2

 

винта

гайки

 

 

 

 

 

Допуст мое давлен е в паре

 

Закаленная

Бронза

 

(10…13) · 106

 

сталь

 

 

 

винт-гайка

 

Незакаленная

Чугун

 

(8…10) · 106

 

 

сталь

 

(5…6) · 106

Допуст мое напряжен е при

 

Бронза

 

(42…55) · 106

 

 

 

(20…24) · 106

смятии для матер ала гайки

 

Чугун

 

Допуст мое напряжен е при

 

 

Бронза

 

(34…44) · 106

растяжен для матер ала

 

Чугун

 

(20…24) · 106

гайки

 

 

 

 

 

Допустимое напряжение при

 

Сталь 45

 

130 · 106

растяжении или сжатии для

 

 

 

 

 

 

Сталь 50

 

170 · 106

материала винта

 

 

Приведенный угол трения определяют по формуле

 

 

 

пр arctgfпр ,

(5.3)

где fпр – приведенный коэффициент трения в резьбе (для ходовой трапецеидальной резьбы fпр =1,03; f – действительный коэффициент тре-

ния в резьбе, f =0,15).

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАД2 И

Крутящий момент Мкр, Н · м, прилагаемый к винту:

 

M

кр

F

y

dср

tg M

т

,

(5.4)

 

 

 

 

 

 

 

где Мт – момент трения на опорной поверхности пяты, зависящий от конструкции опоры, Н·м.

Для конструкции, представленной на рис. 6.1, а:

 

M т

1

Ff1

d 3

d 3

,

(5.5)

 

3

4

 

3

 

d32

d42

 

 

26

где f1 – коэффициент трения в контакте между пятой и винтом, f1 =0,1…0,2; d3, d4 – диаметр соответственно опорной части с винтом и отверстия пяты, м.

Для конструкции, представленной на рис. 6.1, б:

 

M т Rf1Fctg / 2 ,

(5.6)

где R – радиус сферического торца винта, м; – угол конуса пяты,

град.

 

Наружный д аметр гайки D, м, определяют из условия прочности ее тела на растяжение с допущением, что вся сила F воспринимается той частью гайки, которая расположена вне фланца [3]:

 

4F

 

D

р d 2 ,

(5.7)

где [ р] – допуст мое напряжение при растяжении для материала гайки, Н/м2 (см. табл. 6.1).

Наружный д аметр фланца гайки D1, м, определяют из условия

прочности на смят е:

 

 

 

 

4F

 

D

 

d 2 ,

(5.8)

см

где [ см] – допустимое напряжение при смятии для материала гайки,

Н/м2 (см. табл. 6.1).

 

Высота H, мм, и число витков z гайки

 

H=kd2,

(5.9)

z=H/P.

(5.10)

При z 10 необходимо либо увеличить диаметр резьбы, либо пе-

реходить на другие материалы.

 

Высота буртика гайки , мм, [3]

 

=0,25H.

(5.11)

Длину винта выбирают конструктивно в зависимости от требуемой высоты подъема lп. Для домкратов рекомендуется lп=(8…10)d.

Сильно нагруженные винты необходимо проверять на проч-

Синость при совместномбдействииАкрученияДрастяженияИ:

пр

 

4F

2

М

кр

М

т

 

2

 

 

 

4

 

 

сж ,

(5.12)

d12

0,2d13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где [ пр] – эквивалентное напряжение для опасной точки винта, Н/м2; [ сж] – допустимое напряжение при растяжении или сжатии для материала винта, Н/м2 (см. табл. 6.1).

27

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]