4.2. Конструирование стоек пресса.

Конструкция стойки представлена на рисунке 8.

Рис. 8

Резьбовые концы стойки имеют наименьшие диаметры, поэтому расчет прочности начнем с определения этих диаметров.

Схема нагружения стоек представлена на рисунке 9.

Рис. 9

Момент Т_р стремиться повернуть гайку, а следовательно и поперечину 2 (рис.9). В результате этого поперечина оказывает давление на каждую из стоек, причем сила давления перпендикулярна оси стойки и равна

Н (4.8)

Кроме этой силы на поперечину воздействует усилие рабочего Р_р, а следовательно на каждую стойку – сила, равная половине Р_р. Обе силы можно считать приложенными в горизонтальной плоскости, проходящей через середину высоты поперечины h₁ ≈ 12 мм (рис. 9).

Суммарная сила создает изгибающий момент [1]:

Н·мм, (4.9)

где мм.Н₃ – это высота нажимной плиты, которою мы искали в п.п. 1.1.

Момент трения в пяте Т_п, стремясь повернуть нажимную плиту 1 (рис.9), порождает силу

Н (4.10)

действующую на стойку. Максимальный изгибающий момент в опасном сечении от этой силы соответствует крайнему верхнему положению нажимной плиты и равен [1]:

Н·мм, (4.11)

где мм.

В результате стойка испытывает действие суммарного изгибающего момента и растяжение силойQ/2. Следовательно, условие прочности должно быть записано в виде

(4.12)

Для стойки [1]:

(4.13)

, (4.14)

где - в общем случае внешняя растягивающая сила воспринимаемая резьбой.

Подставляя в (4.12) формулы (4.13) и (4.14) получаем уравнение [1]:

Допускаемое напряжение зависит от диаметра резьбы [1]:

, (4.15)

где - предел текучести материала стойки. Материал возьмем как для винта. Методом последовательных приближение найдем≈16,9. Выберем ближайшую большую стандартную метрическую резьбу из ГОСТа 24705-2004: М 20 – внутренний диаметр=18,773 мм, номинальный диаметр=20 мм

Выполним проверку условия прочности (4.12):

МПа

МПа

Условие выполняется, т.к. МПа.

Нарезная часть стоек в месте крепления поперечины должна удовлетворять условию прочности на растяжение [1]:

, (4.16)

где =1 т.к. подтягивание гайки во время действия силыневозможно, нагрузка,- внутренний диаметр резьбы. Начальное усилие затяжкиможно определить, задавшись остаточным усилием затяжки. Поскольку, где коэффициент внешней нагрузки[1], тоН.

Подставляя (4.15) в (4.16) получаем кубическое уравнение относительно [1]:

(4.17)

В результате решения этого уравнения методом последовательных приближений получаем ≈ 9,2. Выберем ближайшую большую стандартную метрическую резьбу из ГОСТа 24705-2004: М 12 – внутренний диаметр=10,773 мм, номинальный диаметр=12 мм.

Выполним проверку условия прочности (4.16):

МПа

МПа

Условие выполняется, т.к. МПа.

Задаем остальные размеры стойки (см. рис. 8) [1]:

мм,

мм,

мм.

Размеры поперечины, нажимной плиты и основания зависящие от размеров стойки [1]:

мм,

мм,

мм.