Материал штанги сталь 3, нормативный коэффициент устойчивости [пу] = 2, диаметр внешний D = 15 мм, диаметр внутренний d = 10 мм, модуль упругости Е = 2,1-10" Па.
Рис. 2.18. Схема нагрузок
и реакций в штанге
При заданном значении коэффициента запаса на устойчивость допускаемая величина силы [Р] определится так:
Для определения Ркр (сила необходимая на преодоление силы трении стопора о пластину) необходимо вычислить гибкость штанги:
imjn
где /а - коэффициент учитывающий положение штанги, /а=2;
1 - длина штанги;
imin - минимальный радиус инерции,
L где Jrain - минимальный осевой момент инерции поперечного сечения штанги,
[ ] = ^.(1_с4) = ^1^--(1-0,6674) = 1992Д8,мм4 [ 64 64
гдеС = <Ш = 10/15 = 0,667;
S - площадь поперечного сечения штанги,
S = — -0-С2),мм2 4
%=7l2^1 = ш,08.
4,51
Полученное значение Х> \,ред = 100 для стали 3, следовательно, величина критической силы может быть определена по формуле Эйлера:
,2;E.J JJ^2±WU??W "" (ц-l)2 (2-255)2
тогда fp] = ^E_=15858!67 = 7929j34a
[пу] 2
Сила трения FTp = f-NB = 0,08-37,64 = 3,01 кН, где f- коэффициент трения сталь по стали, f = 0,08.
На преодоление силы трения необходимо 3,01 кН, а штанга может выдержать 7,93 кН, делаем вывод, что проверка штанги на устойчивость удовлетворяется.
2.10. Расчет пластины упорной
Пластина выполняет роль упора в юбку штока гидростойки. Она не должна деформироваться, чтобы не произошел перекос штанг и их не заклинило. На рис. 2.I9. указываем основные силы и реакции возникающие в пластине упорной при ее взаимодействии со штоком:
Реакции в пластине это сложение сил на преодоление силы трения, силы возникающей в пружине, вес штанги:
1) Ftp = 3,01kH;
2) F,,p = Fnp-n = 35,5-2 = 71 Н;
3) Pm = P'mT-n=10-2 = 20H, где n - количество пружин и штанг.
Результаты и их анализ
Целью специальной части являлось создания конструкции защитного механизма прибора РП-2К на основе прочностного анализа.
В результате произведенных расчетов была получена конструкция нового Защитного механизма.
При расчете стопора получаем следующие параметры: диаметр 15 мм. Также произведен расчет пальца диаметр которого равен 8 мм. При расчете косынки толщиной 6 мм в опасном сечении получаем ширину 61,5 мм принимаем 64 мм. При расчете пружины получаем диаметр прутка равный 2 мм, 4,25 витка и угол закручивания 15°. Рассчитав штангу на устойчивость получили допустимое усилие 7,93 кН, а реальное всего 3,01кН. При расчете пластины упорной толщиной 8 мм в опасном сечении получаем ширину 50 мм принимаем 50 мм. Анализируя результаты, делаем вывод о том, что элементы защитного механизма проходят по всем прочным характеристикам и удовлетворяют допустимым значениям. В устройство прибора внесены следующие изменения:
• Изменено расположение скобы по отношению к хомуту
• Жёсткая связь хомута со скобой заменена на шарнирное соединение.
• К скобе с помощью электросварки симметрично крепятся косынки в результате чего изменились габариты скобы.
Изменились габариты устройства по высоте с 210мм до 340мм.
ВЫВОДЫ
Сконструированный защитный механизм удовлетворяет всем требованиям:
надежная защита устройства РП-2К от механических повреждений при посадке механизированной крепи насухо
срабатывание защитного механизма происходит без непосредственного присутствия человека
обладает компактностью, простотой конструкцией
установка прибора в рабочее состояние, после срабатывания защитного механизма осуществляется без особых затруднений. Конструкция защитного механизма обеспечивает надежное удержание прибора и своевременный отвод металлоконструкции устройства в безопасное положение.
Рекомендации
С целью уменьшения вертикальных габаритов устройства в сборе с защитным механизмом, возможно поднятие хомута к скобе РП-2К с доработкой конструкции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.