8 Расчет деталей механизма на прочность

Расчет выполняется как проверочный после разработки компоновочной схемы шарнирного четырехзвенника, когда все размеры шарнира А известны. Либо проверку делают при помощи условия прочности при изгибе, когда рассматривают коромысло BO₂C. Толщину коромысла примем b_k =φ·d_O2, тогда высота H_k будет находиться из соотношения:

H_k³ + p·H – q ≥ 0, (44)

где

p = -6N₂·h_B/(b_k·[δ]) = - 6·2283·23,4·10^-3/(18·10^-3·153,3·10⁶) = - 0,116·10^-4 (м)

q = +d_O2³ = (18·10^-3)³ = 5,862·10^-6 (мм)

Учитывая, что:

b_k =φ·d_O2 = 1·18 = 18 (мм);

h_B = R_B·sinα = 60·sin23° = 23,4 (мм);

[δ] = δ_т/[n] = 230/1,5 = 153,3 (МПа).

По формуле Кордано: (45)

Т.о. H_k ≥ 0,02 (м).

Зная H_k можно проверить условие прочности при изгибе:

δ_max = M_aa·H_k/2J_aa ≤ [δ], (46)

где

M_aa = N₂·h_B = 2283·23,4·10^-3 = 53,4 (Н·м) (47)

J_aa = 1/12·b_k·(H_k³- d_O2³) = 1/12·18·10^-3[(20·10^-3) ³ – (18·10^-3) ³)] =3,55 ·10^-9 (м^-3) (48)

δ_max = 53,4·0,02 /2·3,55·10^-9 = 151,6·10⁶ Па

δ_max = 151,6 МПа – условие прочности выполняется.

Заключение

В данном курсовом проекте мною был разработан и скомпонован привод к масляному выключателю трехфазного тока до 110 кВ ВМГ-10. При проектировании были вычислены оптимальные параметры четырёхзвенника при заданных условиях, проведен кинематический анализ механизма, вследствие которого были построены зависимости скоростей точек механизма от перемещения штока двигателя. Также одной из основных частей проекта является определение приведенной силы сопротивления, на основании графика которой были получены значения работ сил сопротивления и двигателя. В проекте проведен расчет на прочность деталей механизма, который доказал правильность полученных параметров. Определено время срабатывания выключателя, которое, вследствие очень маленького числового значения, говорит об эффективности данного механизма.

Основными достоинствами данной конструкции явились: простота, эффективность, надежность. Так как при проектировании и разработке использованы сталь и латунь, то себестоимость данного изделия невелика, что говорит о целесообразности производства данного вида продукции.

Литература

1 О. К. Слива, А. А. Ковадло, А. В. Худяков. Проектирование привода масляного выключателя. Учебное пособие. - Челябинск, ЮУрГУ, 2004 г.

2 О. К. Слива, А. А. Ковадло. Проектирование привода масляного выключателя - учебное пособие. - Челябинск, ЧПИ, 1985 г.

3 В. Б. Прошин, А. В. Худяков. Проектирование привода механического оборудования. Учебное пособие по курсовому проектированию. – Издательство ЮУрГУ, 1997 г.

4 А. А. Чунихин. Электрические аппараты. Москва, Энергоатомиздат, 1988 г.

5 Г. Б. Иосилевич, П. А. Лебедев, В. С. Страляев. Прикладная механика. – Машиностроение, 1985 г.