Составление конструктивной схемы металлоконструкции. Выбор стали и определение расчетных характеристик. Определение действующих нагрузок. Составление расчетных схем металлоконструкции и определение усилий в ее элементах, страница 3

Хобот тяговой рамы скрепера рассчитывают на изгиб.

Таблица 1 – Усилия в сечении (стержень 1)

Узел	Сила [Н]			Момент [Н*мм]
	Fx (осевая)	Fy	Fz	Mx (кручения)	My	Mz
3	-48725.27	-29005.35	0.00	-0.00	0.00	-42657438.18
4	-48873.74	-28748.21	0.00	-0.00	0.00	-19325000.00

Суммарные нормальные напряжения:

(6.12)

.

Условие прочности выполняется.

6.2 Проверка несущей способности поперечной балки

Таблица 2 – Усилия в сечении (стержень 20)

Узел	Сила [Н]			Момент [Н*мм]
	Fx (осевая)	Fy	Fz	Mx (кручения)	My	Mz
2	-1935.49	471.43	-28337.66	21628712.56	-30118253.09	680446.95
22	-1935.49	751.04	-28337.66	21628712.56	-3084126.64	97328.75

Суммарные нормальные напряжения рассчитаны по формулам 6.3, 6.4, 6.5:

Расчет касательных напряжений проводится для точки 1 (Рисунок 10):

Статический момент отсеченной части сечения поперечной балки:

(6.13)

т.к. расчетная точка 1 лежит на оси Z.

Касательные напряжения от поперечных сил рассчитаны по формулам 6.7 и 6.8:

Касательное напряжение от крутящего момента рассчитано по формуле 6.10

Суммарное касательное напряжение рассчитано по формуле 6.6:

Эквивалентное напряжение определяется по четвертой теории прочности и рассчитано по формуле 6.1:

.

Условие прочности выполняется.

6.3 Проверка несущей способности упряжной тяги

Таблица 3 – Усилия в сечении (стержень 9)

Узел	Сила [Н]			Момент [Н*мм]
	Fx (осевая)	Fy	Fz	Mx (кручения)	My	Mz
0	-28734.94	5784.01	1125.62	-0.00	3907037.95	18737025.39
13	-28828.22	5592.77	1125.62	-0.00	3125630.36	14788145.55

Суммарные нормальные напряжения рассчитаны по формулам 6.3, 6.4, 6.5:

Расчет касательных напряжений проводится для точки 1 (Рисунок 12):

Статические момент инерции отсеченных частей сечения:

	(6.14)
	(6.15)

Касательные напряжения от поперечных сил рассчитаны по формулам 6.7 и 6.8:

Касательные напряжения от момента кручения рассчитаны по формуле 6.11

Суммарное касательное напряжение рассчитано по формуле 6.6:

Эквивалентное напряжение определяется по четвертой теории прочности и рассчитано по формуле 6.1:

.

Условие прочности выполняется.

6.4 Проверка жесткости упряжной тяги

Условие жесткости:

(6.16)

где f – прогиб балки, (f= 12,8 мм); L – длина балки, (L = 4160 мм).

Условие жесткости выполняется.

6.5 Проверка местной устойчивости стенки упряжной тяги

Проверка местной устойчивости стенки упряжной тяги проводится по гибкости:

(6.17)

где h_с.ср. – средняя высота стенки упряжной тяги.

(6.18)

где максимальная и минимальная высоты стенки упряжной тяги.

Т.к. гибкость меньше допустимой проверку местной устойчивости производить не требуется.

7 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ

7.1 Расчет шарнирного соединения гидроцилиндра подъема-опускания ковша с рамой

Расчетные сопротивления материала оси и проушины:

Принят материал оси – Сталь 45 (σ_Т = 375 МПа). Допускаемые напряжения рассчитаны по формулам 2.1, 2.2:

Материал проушины – 09Г2 (σ_Т = 310 МПа).

Таблица 5 – Усилия в узлах стержня (стержень 18)