Выполнение расчётов основных узлов на примере самоходной площадки обслуживания ВС СПО-15М

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

  • Задание
  • Введение
  • 1. Расчет оси крепления рабочих площадок
  • 2. Расчёт верхней стрелы
  • 3. Определение усилий в канате, удерживающем верхнюю стрелу с нагруженными рабочими площадками
  • 4. Расчет оси траверсы
  • 5. Расчет механизма подъема нижней стрелы
  • 6. Определение диаметра оси соединения нижней стрелы с поворотной колонкой
  • 7. Расчёт оси механизма подъёма нижней стрелы
  • 8. Расчет сварочного шва проушин к поворотной колонне
  • 9. Проверка опасного сечения А-А нижней стрелы
  • 10. Расчет на устойчивость машины СПО-15М
  • Заключение
  • Литература
  • Приложения

Задание

1. Базовый автомобиль «Урал-4320−1012»;

2. Скорость перемещения рабочей площадки в вертикальной плоскости 0,5ч24 м/мин. ;

3. Скорость перемещения рабочей площадки в горизонтальной плоскости 0,5ч37 м/мин. ;

4. Масса противовеса G np=1500 кг;

5. Общая масса самоходной площадки 12 130 кг;

6. Длина нижней стрелы по осям вращения-5700 мм;

7. Наиболыпий вылет стрелы на максимальном удалении оси рабочих площадок 12 600 мм;

8. Расстояние между осями аутригеров 2700 мм;

9. Диаметры канатов тросовой системы стрел (24,5 мм, 19, мм);

10. Диаметр дюралевой трубы верхней стрелы 230×10 мм;

11. Диаметр дюралевой трубы нижней стрелы 320×10 мм;

12. Расчетные нагрузки на правую и левую рабочие площадки по 2000 Н и к тросу лебедки 2000 Н;

13. Масса одной рабочей площадки 75 кг;

14. Габариты самоходной площадки: L, В, Н — 7950×2980×3800;

15. Центр тяжести стрел на середине каждой из стрел

16. Центр тяжести противовеса на расстоянии 1500 мм от оси механизма поворота и по высоте 1800 мм от основания;

17. Центр тяжести остального навесного оборудования на оси механизма поворота и по высоте 1500 мм от основания;

18. Центр тяжести базовой машины на расстоянии 2100 мм от оси передних колес и по высоте 1000 мм от основания;

19. Диапазон рабочих температур ±50°C.

20. Угол наклона нижней стрелы относительно горизонтали б = 45?

21. Угол наклона верхней стрелы относительно вертикали в = 60?

Содержание

  • Задание
  • Введение
  • 1. Расчет оси крепления рабочих площадок
  • 2. Расчёт верхней стрелы
  • 3. Определение усилий в канате, удерживающем верхнюю стрелу с нагруженными рабочими площадками
  • 4 Расчет оси траверсы
  • 5. Расчет механизма подъема нижней стрелы
  • 6. Определение диаметра оси соединения нижней стрелы с поворотной колонкой
  • 7. Расчёт оси механизма подъёма нижней стрелы
  • 8. Расчет сварочного шва проушин к поворотной колонне
  • 9. Проверка опасного сечения А-А нижней стрелы
  • 10. Расчет на устойчивость машины СПО-15М
  • Заключение
  • Литература
  • Приложения

Введение

Курсовой проект является завершающим этапом изучения дисциплины «Машины и агрегаты для обслуживания воздушных судов». Его цель — углубление и закрепление знаний теоретического материала курса.

Основным видом оборудования машины СПО-15 М для обслуживания ВС является верхняя стрела с двумя рабочими площадками и механизм поворота с нижней стрелой.

В курсовом проекте выполнены следующие расчеты: расчет оси крепления рабочих площадок, расчет оси траверсы, расчет механизма подъема нижней стрелы, расчет оси механизма подъема нижней стрелы, расчет сварочного шва проушины к поворотной колонне, проверка опасного сечения нижней стрелы, расчет на устойчивость машины СПО-15М.

1. Расчет оси крепления рабочих площадок

При статических испытаниях самоходной площадки к правой и левой рабочей площадке прикладывается сила по 2000 Н, кроме того, трос лебедки нагружается силой 2000 Н, при весе рабочих площадок каждой по 750 Н левая площадка будет нагружена Р2=4750 Н, правая — P1=2750 H.

Р2=4750 Н у

На рис. 1.1 показана схема нагружения оси крепления рабочих площадок.

Рис. 1.1 Схема нагружения оси крепления рабочих площадок

Составляем уравнение моментов относительно точки В.

Мв=0; RA·L — P2 (L+12) +P1l1=0,RA=

= = 7250 Н. /1. 1/

Сумма проекций на вертикальную ось равна 0.

P2-RA-RB+P1=0, RB= P2+P1-RA = 4750+ 2750 — 7250 = 250 Н. /1. 2/

Опасное сечение в опоре А. Изгибающий момент в этом сечении:

МиА2l2 = 4750·0,5 = 2375 Н·м. /1. 3/

/1. 4/

Рис. 2.2 Схема нагружения лебёдки левой рабочей площадки

где W-момент сопротивления, м3

d — диаметр вала, м

d== = 0,048 м. /1. 5/

Материал оси: сталь 45 улучшенная, нагрузка статическая (допускаемые напряжения в приложении 2).

Принимаем d = 50 мм.

самоходная площадка ось механизм

2. Расчёт верхней стрелы

Рис. 2.1 Схема нагружения верхней стрелы

Верхняя стрела находиться под действием изгибающего момента от груза Q=2·750+3·2000=7500H (две рабочие площадки весом по 750H, вес поднимаемого груза лебёдкой 2000Н и два пригруза по 2000Н), собственного веса стрелы G1=6000H и крутящего момента от груза Q1=2000H грузовой лебёдки левой рабочей площадки. ь Схема нагружения лебёдки левой рабочей площадки показана на рисунке 2.2.

Q1=2000H, l3=1м

Рис. 2.2 Схема нагружения лебёдки левой рабочей площадки

Момент крутящий от левой рабочей площадки составит:

Mkp=Q1l3cos (г-90) = 2000·1· cos (60? — 90є) =1732,05Н·м < [фкр] =119 МПа/2. 1/

При передаче крутящего момента в сечении трубы возникают касательные напряжения:

фкр== = 2 309 401Па /2. 2/

Осевой момент сопротивления для трубы (d=230×10) из дюралюминия составит:

Wp== = 0,75 м /2. 3/

б=d/D=0,21/0,23=0,91 /2. 4/

где D-наружный диаметр трубы, 0,23 м

d — внутренний диаметр трубы, 0,21 м.

Для труб повышенной прочности профиля D6:

ув=500МПа, [уи] =0,43*ув=0,43*500=215МПа;

кр] ?0,6* [уи] =0,6*215=119МПа.

Изгибающий момент с сечении Б-Б составит:

Ми Б-Б=Q (L1-0,85) +G1 (L1/2−0,85) =

=7500 · (6,9 — 0,85) + 6000· (6,9/2−0,85) = 60 975 Н·м /2. 5/

Момент сопротивления поперечного сечения трубы при изгибе:

Wи== = 0,285 м /2. 6/

уи== =215 МПа /2. 7/

3. Определение усилий в канате, удерживающем верхнюю стрелу с нагруженными рабочими площадками

Для определения усилий в канате, удерживающем верхнюю стрелу можно представить как балку, защемлённую одним концом.

Схема нагружения показана на рисунке 3. 1

Рис. 3.1 Схема определений усилий в канате

Составим уравнение моментов относительно точки С:

— T*l4+ (G1L1/2+QL1) cos (г-90?) =0

T== =

149 385 Н/3. 1/

Ниже в таблице 3.1 приведены данные по канатам, установленным на самоходной площадке СПО-15М.

Таблица 3. 1

Характеристика канатов

Ш каната, мм, ГОСТ

Вес 1 п. м. каната, кг; Рк

Расчетная площадь сечения всех проволок, мм2

Расчетный предел прочности при растяжении, кг/мм2

140

160

180

200

Расчетное разрывное усилие, кгс не менее

Суммарное всех проволок в канате

Каната в целом

Суммарное всех проволок в канате

Каната в целом

Суммарное всех проволок в канате

Каната в целом

Суммарное всех проволок в канате

Каната в целом

24,5

ГОСТ

3067−74

24,15

269,22

37 650

30 100

43 050

34 400

48 450

37 300

53 800

40 350

19

ГОСТ

3068−74

14,7

165,28

23 100

17 300

26 400

19 800

29 750

21 150

33 050

22 700

Проверку проводим для большего диаметра каната 24,5 мм, поскольку меньший диаметр каната 19 мм имеет две ветви с каждой стороны и суммарная площадь поперечного сечения их, значительно больше одинарного каната, закрепленного на шкивах и проходящего через траверсу. Выбранный канат проверяем на действительный запас прочности по формуле:

m== =7,2> 6/3. 2/

где Qz — суммарное разрывное усилие всех проволок в канате, 538 000Н;

Рк — вес 1 п. м. каната, 241,5Н;

l — длина каната, 3 м.

Запас прочности каната на подъемных установках со шкивами трения (людские, грузовые и грузо-людские) составляет 6 [7]. В системах /9/, состоящих из двух параллельных ветвей, имеющих уравнительное устройство, m должен быть не менее 4,5 для каждой ветви.

4. Расчет оси траверсы

Диаметр оси определяется из условия прочности на срез (материал оси сталь 45 улучшенная),

d0 = 0,023 м /4. 1/

Нижняя и верхняя части траверсы из условия прочности на смятие (материал траверсы ст. 3)

d0 =0,03 м. /4. 2/

где [фcp] - допускаемое напряжение на срез, 180 МПа;

см] - допускаемое напряжение на смятие, 250 МПа;

Т — усилие в канате, Н;

t1 — толщина щеки траверсы, 0,02 м.

Принимаем d0=30 мм.

Ниже, на рисунке 4. 1, приведена расчетная схема нагружения оси траверсы.

Рис. 4.1 Расчетная схема нагружения оси траверсы.

5. Расчет механизма подъема нижней стрелы

Необходимо определить усилие, развиваемое поршнем гидроцилиндра подъема нижней стрелы. Для этого составим уравнение моментов относительно точки О, согласно схемы нагружения стрел и поворотной колонны (рис. 5. 1).

Рис. 5.1 Схема нагружения стрел и поворотной колонны

; Ql+G1l1+G2l2-Pцl3=0

Pц== = 187 460Н. /5. 1/

Для определения величин 13 и угла в выполним следующие расчеты:

определим угол б1;

tgб1=БВ/ОБ;

б1=arctg БВ/ОБ = arctg 280/1200 = 14?

ОВ=БВ/sin б1 = 280/ sin 14є=1158 мм

BK=OBsin (б-б1) = 1158 ·sin (45є-14є) =596,41 мм

OK=OBcos (б-б1) =1158·cos (45є-14є) =992,6 мм

tgв=;

в=arctg = arctg = 61є

OA=;

tg i=280/700=0,4;

i=arctg0,4=21?48;

д=90-в+I=90?-61?+21?48=50?48

l3=OАsin д= 754·sin50?48=0,76 м /5. 2/

l=5700cosб+6900cos (г-90?) = 5700cos45?+6900cos (60?-90?) =

= 10,1 м /5. 3/

l1=5700cos б+3450cos (г-90?) = 5700cos 45?+3450cos (60?-90?) =

=7,02 м /5. 4/

l2=2850 cos б= 2850 cos 45?=2,05 м /5. 5/

Зная давление в гидроцилиндре (р=16Мпа) находим внутренний диаметр цилиндра.

dц=1,13=1,13= 0,122 м /5. 6/

где р — давление в цилиндре, 16МПа.

Принимаем (табл. 35 [6]) диаметр ближайшего рекомендуемого значения dц. = 140 мм.

Диаметр штока у такого диаметра цилиндра равен 70 мм.

Толщина стенки гидроцилиндра:

S== = 0,01 м. /5. 7/

где [уp] - допускаемое напряжение на растяжение для стали 35 нормализованной.

Принимаем толщину стенки S=12 мм.

Поперечное сечение штока гидроцилиндра F (м2) проверяют на сжатие с учетом продольного изгиба (для стали ст. 5).

у== = 160 МПа /5. 8/

где ц — коэффициент снижения допускаемого напряжения при продольном изгибе, зависящий от материала штока и его гибкости (значение коэффициента ц [11,4] приведено в таблице 5. 1).

Гибкость штока (для стали ст. 5).

л=lp / ri = 0,9/0,018 =50 /5. 9/

где 1р — расчетная длина штока (принять 1р=0,9м);

ri — минимальный радиус инерции сечения, м.

ri== = 0,018 м /5. 10/

где J — момент инерции сечения, м4;

F — площадь поперечного сечения, м2.

J== =1,2·10м /5. 11/

где d — диаметр штока, 0,07 м;

F=== 0,038 м /5. 12/

Диаметр осей крепления штока и цилиндра получают расчетом на изгиб [5].

Ми== =937,3Н·м/5. 13/

где 10-длина оси под шаровым вкладышем цилиндра (10=0,06м);

g — равномерно распределенная нагрузка по длине оси.

g===2 082 889Н/м /5. 14/

где 1` — общая длина оси, 0,09 м.

уи=, /5. 15/

где Ми — наибольший изгибающий момент, возникающий в сечении оси, Н·м;

Wи — момент сопротивления поперечного сечения оси, м3.

Wи==, /5. 16/

где d — диаметр оси (материал сталь 45, улучшение), м.

d== =0,03 м/5. 17/

Принимаем диаметр оси d=40 мм. Проверяем ось на срез:

фср= =105МПа /5. 18/

где n — число плоскостей среза, обычно n=2;

F — поперечное сечение оси, м2.

F== =0,0007 м /5. 19/

Таблица 5. 1

Значение коэффициента ц

Гибкость

л

Материал

Ст. 3

Ст. 4

Ст. 5

14Г2;

15ХСНД

АМГ-6М

АВТ-1

Чугун

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

1

1

0,96

0,94

0,92

0,89

0,86

0,81

0,75

0,69

0,60

0,52

0,45

0,40

0,36

0,32

0,29

0,99

0,97

0,95

0,92

0,89

0,86

0,81

0,75

0,69

0,60

0,52

0,45

0,40

0,36

0,32

0,29

0,98

0,96

0,93

0,89

0,85

0,80

0,74

0,67

0,59

0,5

0,43

0,37

0,32

0,28

0,26

0,25

0,98

0,95

0,92

0,89

0,84

0,78

0,71

0,63

0,54

0,46

0,39

0,33

0,29

0,25

0,23

0,21

0,973

0,946

0,89

0,77

0,664

0,542

0,458

0,387

0,322

0,28

0,243

0,213

0,183

0,162

0,148

0,996

0,992

0,9

0,78

0,66

0,557

0,463

0,387

0,312

0,252

0,210

0,175

0,150

0,129

0,113

1

1

0,91

0,81

0,69

0,57

0,44

0,34

0,26

0,22

0,11

0,14

0,12

Алюминиевые сплавы

6. Определение диаметра оси соединения нижней стрелы с поворотной колонкой

Для определения диаметра оси в шарнире О (рис. 6), необходимо определить реакции Rов и Rог.

Для этого составляем 2 уравнения.

Уравнение проекции всех сил на ось у и уравнение моментов сил относительно шарнира А.

Уy = 0; Q+G1+G2-Pц·sin в+Rог · sin б+Rов · cos б=0 /6. 1/

7500 + 6000 + 12 000 — 187 460· sin 61? + Rог · sin 45?+ Rов · cos 45?=0

138 456+ Rог · sin 30?+ Rов · cos 30?= 0

Rог = (138 456 — Rов · cos 45?) / sin 45? = 195 836 — Rов

Подставим получившееся выражение в формулу:

Уx = 0; Pц·cos в — Rог ·cos б+Rов · sin б=0 /6. 2/

Pц·cos в — (195 836 — Rов) ·cos б+Rов · sin б=0

187 460· cos61?- (195 836 — Rов) · cos 45?+ Rов · sin45? =0

47 594,5+ 2Rов 0,71=0

Rов= 33 517,3

Rог= 195 836 — 33 517,3= 162 318,7

R0г =162 318,7 Н, R0в =33 517,3 Н

Результирующая R0, воздействующая на ось соединения нижней стрелы с поворотной колонной равна:

R0== =165 743,1Н/6. 3/

Диаметр оси соединения нижней стрелы с поворотной колонной определяется из условия прочности на срез (материал сталь 3):

d1= 0,032м/6. 4/

а проушины на смятие:

d1==0,021 м

где t — толщина проушины (t=0,015м);

для стали ст. 3 [усм] = 240ч270 МПа.

Принимаем d1 =35 мм.

7. Расчёт оси механизма подъёма нижней стрелы

Диаметр оси определяется из условия прочности на срез:

d2 =0,039 м. /7. 1/

а проушина на смятие:

d2== 0,034 м. /7. 2/

где t1 — толщина проушины (t1=0,02см); ля стали ст. 3 [усм] =240ч270МПа; ринимаем d1 =40 мм.

Схема нагружения проушин показана на рисунке 7.1.

Рис. 7.1 Схема нагружения проушин.

8. Расчет сварочного шва проушин к поворотной колонне

Проушины воспринимают усилие Рц от гидроцилиндра подъема нижней стрелы. Это усилие раскладывается на Рцг и Рцв.

Рцг = Рц·cosв = 18 7460cos 61? =90 882,4Н.

Рцв = Рц ·sinв = 187 460·sin 61?=163 956,3Н.

Под действием усилия Рцв проушина изгибается:

Ми=0,1· Р ц · sin в = 0,1·163 956,3 = 16 395,63 Н

При расчете прочности сварного соединения, осуществленного стыковым швом, находящегося под воздействием изгибающего момента Ми и силы Рцг.

Условие прочности будет иметь вид:

у= /8. 1/

W===0,266 м3/8. 2/

F — площадь поперечного сечения проушины, м2;

F = S·h = 0,02·0,2 = 0,004 м2.

где S — толщина проушины, 0,02 м;

h — высота проушины, 0,2 м.

9. Проверка опасного сечения А-А нижней стрелы

Схема нагружения стрел показана на рисунке 9.1.

Рис. 9.1 Схема нагружения стрел.

Изгибающий момент в сечении А-А будет равен:

МизА-А = R0в·0,2=·33 517,3 0,2=6703,5Н·м

Момент сопротивления поперечного сечения трубы при изгибе равен:

Wи == = 0,566 м3 /9. 1/

где D1 — наружный диаметр трубы, 0,32 м;

d1 — внутренний диаметр трубы, 0,30 м.

уи== /9. 2/

10. Расчет на устойчивость машины СПО-15М

Согласно норм расчета на устойчивость против опрокидывания (РД22−145−85) (ссылка на источник [7]), расчет на устойчивость машины должен проводиться для следующих условий:

при действии испытательных нагрузок, а также испытания (статические и динамические) согласно инструкции по эксплуатации самоходной площадки должны проводиться при действии груза (грузовая устойчивость).

На собственную устойчивость в нерабочем состоянии не рассчитываются краны, у которых стрела в этом состоянии, согласно «Инструкции по эксплуатации» устанавливается в транспортное положение. У самоходной площадки СПО-15М стрела устанавливается в транспортном положении, поэтому на собственную устойчивость в нерабочем положении расчет не проводим.

Угол наклона (i) для кранов, устанавливаемых на выносных опорах (аутригерах) разрешается принимать [7]:

i=arctg 0,05/B =arctg 0,05/2,7=1?30/ /10. 1/

где В — расстояние между опорами (аутригерами), 2,7 м.

Эта величина подтверждается данными [5].

Схема расчета на устойчивость самоходной площадки СПО-15М показана на рисунке 10.1.

Рис. 10.1. Схема расчёта на устойчивость СПО-15М

Ветровая нагрузка, действующая на элементы машины, определяется по формуле [12, 3]:

Pветр= рв ·F· kа · kр= 189,84·1,4·5,9625·1=1585,4 Н/м2 /10. 2/

где рв — удельное ветровое давление, Н/м2;

рв =q· k· c ·n=140,625 ·1,125 ·1,2 ·1=189,84H/м2

где q — динамическое давление (скоростной напор) ветра, Н/м2;

k — коэффициент, учитывающий изменение динамического давления по высоте, принимаемый [12] k= 1,125;

с — коэффициент аэродинамической силы, с=1,2;

n — коэффициент перегрузки, для рабочего состояния, принимаемый n=1.

Динамическое давление ветра q (Н/м2) связано с плотностью воздуха © и его скоростью формулой:

q=, /10. 3/

где с — плотность воздуха, с =1,225 кг/м3;

х — скорость ветра, направленная параллельно поверхности земли м/с (х=15м/с — допускаемая скорость ветра, при которой машина может работать).

kа — коэффициент аэродинамического сопротивления;

kа=1,4 — для стрел, башен, мостов;

kа=1,2 — для вант, канатов, противовесов, кабин;

kр — коэффициент решетчетости, равный для сплошных конструкций =1, для решетчатых конструкций — 0,3ч0,4.

F — подветренная площадь, 5,9625 м2 (величина рассчитана по подветренной площади узлов машины);

F1-подветренная площадь машины с противовесом и поворотной колонной, м2;

F1=5,9625kаkр =5,9625·1,2·1 =7,155 м2 /10. 4/

F2 — подветренная площадь стрел, м2;

F2 = [d35,7sin б+d46,9sin (г-90?)] kаkр=

[0,32·5,7sin 45?+0,23·6,9sin (60?-90?)] 1,4·1= 1,01 м2 /10. 5/

где d3 — диаметр трубы нижней стрелы, 0,32 м; d4 — диаметр трубы верхней стрелы, 0,23 м; ка=1,4; kр=1. F3 - подветренная площадь рабочих площадок, м2;

F3 = 2 ·0,78kаkр = 2 ·0,78 ·1,4·1= 2,184 м2 /10. 6/

где 0,78 — подветренная площадь рабочих площадок, м2;

Координаты приложения нагрузок G, G1, G2:

1=5,7cos б+6,9cos (г-90?) =5,7cos 45?+6,9cos (60?-90?) =10,01 м /10. 7/

l1=5,7cos б+3,45cos (г-90?) = 5,7cos 45?+3,45cos (60?-90?) =7,02 м /10. 8/

l2=2,85cos б= 2,85cos 45?= 2,02 м /10. 9/

Координаты приложения ветровой нагрузки на нижнюю стрелу h6 и верхнюю стрелу h7, м;

h6=h4+l2tg б = 2,85+7,02·tg 30?= 6,9 м /10. 10/

h7= h4+5,7sinб+3,45sin (г-90?) =

=2,85+5,7sin45? +3,45sin (60?-90?) =5,29 м /10. 11/

Координата приложения ветровой нагрузки на рабочие площадки h8, м;

h8= h4+5,7sin б+6,9sin (г-90?) =

=2,85+5,7sin30? +6,9sin (105?-90?) = 7,48 м /10. 12/

Коэффициент запаса устойчивости, представляющий собой отношение удерживающего момента к опрокидывающему, должен быть равен 1,15 при учете ветровой нагрузки.

Составим уравнение опрокидывающего момента Мko и удерживающего Мky относительно ребра К:

Мko = (l2-b) G2cosi+h6G2sini+ (l1-b) G1cosi+h7G1sini+ (l-b) G1cosi+h8 (G+Q1) ·

sini +h1Gмsini+h3Gпрsini+h9F1рвв [h6d35,7sinб+h7d46,9sin (г-90?)] kakp+

+рh8F3+= (2,02 — 1,35) 12 000·cos 1?30/+6,9·12 000·sin 1?30/ + (7,02 — 1,35) 6000·cos 1?30/ +6,6·6000·sin1?30/ + (10,01 — 1,3) 6000·cos 1?30/ +7,48 (5500+2000) ·sin 1?30/ +1,8·75 000·sin 1?30/ +1,8·15 000·sin 1?30/+1,8·7,155·189,84+189,84 [6,9·0,32·5,7·sin 45?+ 5,29·0,23·6,9sin

(60?-90?)] 1,4·1+189,84·7,48·2,184+= 112 268,2 Н·м /10. 13/

где Q1 — грузоподъемность лебедки при испытаниях, 2000Н;

х — скорость опускания рабочей площадки в вертикальной плоскости, =0,4мс;

t — время торможения механизма подъема, принято равное величине времени переключения распределителя /9/, 0,2с;

q — ускорение свободного падения, 9,8 м/с2;

G — нагрузка от пригруза 2×2000Н=4000Н и от веса рабочих площадок 2×750=1500Н;

d3 — наружный диаметр нижней стрелы, 0,23 м;

d4 — наружный диаметр верхней стрелы, 0,32 м.

Мky = (h5+b) Gпрcos i+b·Gн. о. cos i+b·Gмcos i =

= (1,5+1,35) 15 000·cos1?30/ +1,35 ·13 300. ·cos 1?30/+

+1,35·75 000·cos 1?30/ = 157 056,1 Н·м/10. 14/

Gн. о. - вес навесного оборудования (Gно= 13 300Н);

Gм — вес машины (Gм = 75 000Н);

Gпр — вес противовеса (Gпр = 15 000Н).

Коэффициент устойчивости равен отношению момента удерживающего к моменту опрокидывающему.

При расчете на устойчивость с учетом ветровой нагрузки К=1,15;

/10. 15/

Заключение

Выполненные прочностные расчёты и расчёт на устойчивость показывают, что все узлы выдерживают нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации машины СПО-15М. Коэффициент запаса на устойчивость выше допустимого значения, значит, машина будет устойчиво работать при скорости ветра до 15м/с. При скорости ветра выше 15м/с работать на машине СПО-15М запрещено.

Литература

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.

2. T. l. — 5-e изд., перераб. и доп. — М. Машиностроение, 1980. — 728 с.

3. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. Допущено министерством высшего образования СССР в качестве учебника для высших технических учебных заведений. — М. Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1953. — 356 с.

4. Гоберман Л. А. Основы теории, расчета и проектирования строительных и дорожных машин. — М.: Машиностроение, 1988. — 464 с.

5. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник. Т.1. Под редакцией Н. С. Ачеркана. — М. Машиностроение, 1968. — 440 с.

6. Дроздов Н. Е., Фейгин Л. А. Курсовое и дипломное проектирование по специальности «Строительные машины и оборудование» 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1980. — 159 с.

7. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин. Учебное пособие. — Красноярск.

8. ПИК «Офсет», 1997. — 384 с.

9. Краны стреловые, самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания. РД 22−145−85. — М, 1986. — 27с.

10. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации. СТП КГТУ 01−02, Красноярск, 2005. — 52 с.

11. Правила устройства и безопасной эксплуатации подъёмников (вышек) ПБ-256−98.

a. Гостехнадзор России, С. — Перербург, 2001. — 109с.

12. Проектирование механических передач. Учебно-справочное пособие для втузов. / С. А. Чернавский, Г. А. Снесарев, Б. С. Козинцев и др. — 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1984. — 560 с.

13. Снитко Н. К. Сопротивление материалов. Учебное пособие.Л., издательство Ленинградского университета, 1975. — 368 с.

14. Справочник по кранам: в 2 т. Т.1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций. /В.И. Брауде, М. М. Гохберг, И. Е. Звягин и др.; Под общей редакцией М. М. Гохберга. — М.: Машиностроение, 1988. — 536 с.

Приложения

Приложение 1

Схема возможных положений стрел СПО-15М

Приложение 2

Марка стали

Термическая обработка

Твёрдость НВ

Предел прочности при расияжении ув

Предел текучести ут

Предел выносливости у-1

Допускаемые напряжения в кГ/см2

При изгибе [уиз]

При растяжении [ур]

При кручении [фкр]

При срезе [фср]

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

15

Нормализация

Цементация с закалкой в воде и отпуск на твёрдость

HRC 56−62

135−149

35−45

51−55

20

30−35

17

23

950

1500

800

1150

600

800

850

1300

700

1000

500

800

700

1100

600

850

450

600

800

1200

600

900

450

600

35

Нормализация

Улучшение

Закалкой в воде и отпуск на твёрдость

HRC 33−43

187

321−375

52−65

68−72

90−95

28

48−50

70−85

24

30

40

1350

2100

2700

1100

1550

2000

800

1000

1350

1200

1800

2350

950

1300

1750

700

850

1200

1000

1550

2000

800

1150

1500

600

750

1000

1100

1700

2100

850

1250

1600

650

800

1100

45

Отжиг

Нормализация

Улучшение

Закалкой в воде и отпуск на твёрдость

HRC 33−43

149−187

179−207

228−250

375−430

52−58

60−75

75−82

90

103

28−30

32

50−52

70−80

24

28

38

42

1350

1550

2200

3000

1100

1250

1750

2200

800

950

1300

1450

1200

1350

1950

2600

950

1100

1550

1900

700

880

1150

1250

1000

1150

1650

2200

800

900

1300

1600

600

700

950

1050

1100

1250

1800

2400

850

1000

1400

1800

600

750

1050

1150

20X

Нормализация

Улучшение

Цементация с закалкой в воде и отпуск на твёрдость

HRC 56−62

143−179

217−235

46−60

70

95

30−40

50

80

24

30

42

1500

2100

3000

1150

1550

2200

800

1000

1400

1350

1800

2600

1000

1300

1900

700

850

1250

1150

1550

2200

950

1150

1600

600

750

1050

1200

1700

2400

850

1250

1800

650

800

1150

40X

Отжиг

Улучшение

Закалка в масле и отпуск на твёрдость

HRC 37−41

Закалка в масле и отпуск на твёрдость

HRC 46−50

187−217

230−260

62−75

85−95

120−130

135−145

40

65−73

110−120

135−145

30

40

55

68

1800

2700

4300

5100

1400

2000

3100

3700

1000

1350

1900

2300

1550

2300

3700

4400

1200

1750

2700

3100

850

1200

1650

2000

1300

2000

3200

3800

1000

1500

2300

2800

750

1000

1400

1700

1450

2200

3400

4100

1100

1650

2450

3000

800

1100

1500

1850

Нагрузка: I — статическая; II — от 0 до максимума; III — знакопеременная.

Запас прочности = 2.

Допускаемые напряжения для различных материалов (в МПа).

Материал

Растяжение

р]

Сжатие

сж]

Срез

Смятие

см]

Изгиб

из]

Ст. 3; сталь 30

Ст. 2; сталь 20

140−160

140−160

160−180

140−160

100−110

90−100

240−270

210−240

163−175

в] (МПа)

Ст.3 380−400 ув=3,2НВ

Ст.5 500−530 ут=2800кг/см2 усм=120−180МПа

уиз?0,43увср] = (0,6−0,8) ув

фср=0,6уиз

см] =1,75 [ур]

ср] =0,7 [ур]

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой