Расчет винтового домкрата с ручным приводом. Конструктивная схема

Московский государственный строительный университет

Кафедра «Строительные машины»

Работа №1

Расчет винтового домкрата с ручным приводом

Вариант 5

Выполнила ПГС 3-9

                                                                      Проверил проф.

Москва 2009

Содержание

1.      Цель. 3

2.      Расчетно-конструктивная схема. 3

3.      Расчетные параметры.. 4

4.      Определение опорных поверхностей подпятника и стакана. 4

4.1       Верхняя поверхность подпятника. 4

4.2       Нижняя поверхность подпятника. 4

4.3       Опорная поверхность подпятника. 4

5.      Определение возможности работы домкрата с грузом.. 4

6.      Проверка устойчивости стакана на грунте. 4

7.      Определение диаметра винта. 4

8.      Определение нарезной части винта. 5

9.      Определение размеров гайки. 5

10.    Определение работы по подъему груза. 5

11.    Определение работы на рычаге. 5

12.    Определение работы трения в парах трения. 5

13.    Вывод. 5

1.  Цель

Практическое освоение методов расчета винтовых домкратов с учетом технических требований и физических возможностях оператора.

2.  Расчетно-конструктивная схема

1)  Подпятник

2)  Винт

3)  Гайка

4)  Стакан

5)  Рычаг

6)  Фиксатор

3.  Расчетные параметры

Грузоподъемность Q =3400кг

Радиус рычага R =0,3м

Сила на рычаге P = 10кг

Нижний внешний диаметр подпятника d_пн1  = 8см

Нижний внутренний диаметр подпятника d_пн2 = 5см

Внешний диаметр стакана d_с1 = 25см

Внутренний диаметр стакана d_с2 = 20см

Угол подъема винтовой линии  β = 3°

Коэффициент трения в подпятнике µ₁ = 0,1

Коэффициент трения в паре винт-гайка µ₂ = 0,1

Допустимое удельное давление грунта ׀q_гр ׀  = 5 кг/см²

Допустимое удельное давление в подпятнике ׀q_п׀ =  10 кг/см²

Верхний внешний диаметр подпятника d_пв1 = 10см

Верхний внутренний диаметр подпятника d_пв2 =  7см

Предельное напряжение σ = 500 кг´см²

4.  Определение опорных поверхностей подпятника и стакана

4.1  Верхняя поверхность подпятника

F₁=π/4´( d_пв1²  - d_пв2²)= 0,8´(100-49)=40,8 см²

4.2  Нижняя поверхность подпятника

F₂= π /4´( d_пн1²  - d_пн2²)=0,8´(64-25)=31,2 см²

4.3  Опорная поверхность подпятника

F₃= π /4´( d_с1²  - d_с2²)= 0,8´(625-400)=180 см²

5.  Определение возможности работы домкрата с грузом

q_р=Q/F₁= 3400/40,8=83,33 кг/см²

.к.Тдопустимое давление ׀q_п ׀<q_р меньше расчетного, определяем размеры необходимой прокладки

F=Q/ ׀q_п׀ = 3400/10=340 см²

Для работы с домкратом необходима прокладка не менее 340 см²

6.  Проверка устойчивости стакана на грунте

q_р=Q/F₃= 3400/180= 18,9 кг/см²

F=Q/ q_гр = 3400/5= 680 см²

7.  Определение диаметра винта

d_в = ==2,33см

Фактический диаметр винта d_в.ф. =1,2´2,33=2,796 см, принимаем 3см

8.  Определение нарезной части винта

H_р=6´d_в=6´3=18см

9.  Определение размеров гайки

H_r=0,8´d_в=0,8´3=2,4см, принимаем 2,5см

10.  Определение работы по подъему груза

S=π ´ d_в  ´ tgβ=3,14´3´0,052=0,49см

A₁=S´Q=3400´0,49=1666кг´см

11.  Определение работы на рычаге

A₀=2πR´P=2´3,14´30´10=1884 кг´см

12.  Определение работы трения в парах трения

А₃=(( d_пн1  + d_пн2)/2)´π´ µ₁´Q+ π´ µ₂´Q=

=((8+5)/2)´3,14´0,1´3400+3,14´0,1´3400=

=8007 кг´см

13.  Вывод

1884< 1666+8007 Т.к. A0 < A1 + А3, работать с домкратом невозможно при данных условиях. Необходимо найти способ уменьшить трение в паре винт-гайка, т.к. даже увеличение плеча на рычаге не даст нам требуемого выигрыша в работе, или использовать домкрат для работы с меньшими грузами.