Расчет металлоконструкции стрелы

Определим наиболее нагруженное положение стрелы.

В положении 3Р будет максимальное усилие действующие на шарнир В (стрела и рукоять) от рукояти.

Зная значения максимального усилия гидроцилиндра стрелы, гидроцилиндра рукояти, усилия в шарнире соединения стрелы с рукоятью, методом плана сил определим силы, которые действуют в шарнирах стрелы. Все построения для определения сил, выполним в масштабе.

Воспользовавшись методом плана сил, мы определили значение и направление силы Р1 = 790.6 кН.

Рис.20 План сил возникающих в стреле.

Выполним проверку:

ΣFx = 0;

ΣFy = 0;

ΣFx = 0

Р4 = 555.1 · cos 54º = -324 кН;

Р3 = 492.5 · cos 51.5º = 308.6 кН;

Р2 = 824.6 · cos 47º = -560 кН;

Р1 = 790.6 · cos 43.5º= 575.4 кН.

308.6 – 324 + 575.4 – 560 = 0

ΣFy = 0

Р4 = 555.1 · cos36º = -448 кН;

Р3 = 492.5 · cos 38.5º = 387 кН;

Р2 = 824.6 · cos 43º = 604 кН;

Р1 = 790.6 · cos 46.5º = -543 кН;

Исходные данные для расчета стрелы:

Р1 = 790.6 кН;

Р2 = 824.6 кН;

Р3 = 492.5 кН;

Р4 = 555.1 кН;

Р1X = 790.6∙ cos 20º = 742.9 кН;

Р1Y = 790.6∙ cos 80º = 137.28 кН;

Р2X = 824.6 ∙ cos 85.5º = 800 кН;

Р2Y = 824.5 ∙ cos 4.5º = 199.48 кН;

Р3X = 492.5 ∙ cos 4º = 491.3 кН;

Р3Y = 492.5 ∙ cos 86º = 34.3 кН;

Р4X = 555.1 ∙ cos 7.5º = 550.3 кН;

Р4Y = 555.1 ∙ cos 82.5º = 72.45 кН;

М1 = 492.5∙ 0.422 = 207.8 кНм;

q1 = 5.36 кНм – распределенная нагрузка от веса стрелы (для второго участка);

q2 = 8.99кНм – распределенная нагрузка от веса стрелы (для второго участка);

Схема распределений усилий в стреле.

Рассмотрим первый участок 0 ≤ Х1 ≤ 2.35 м:

а). Q1∙(Х1) + Р1Y + q1 ∙X1 = 0

Q1∙(Х1) = - Р1Y – q1 ∙X1

Q1∙(0) = - Р1Y – q1 ∙X1 = -137.28 – 0 = -137.28 кН

Q1∙(2.35) = - Р1Y – q1 ∙X1 = -137.28 – 2.35 ∙ 5.36 = -149.08 кН

б). М1∙(Х1) + Р1Y ∙(Х1)+ q1 ∙X1 ∙( X1/2) = 0

М1∙(Х1) = - Р1Y ∙(Х1) – q1 ∙X1 ∙( X1/2)

М1∙(0) = - Р1Y ∙(Х1) – q1 ∙X1 ∙( X1/2)= 0

М1∙(2.35) = - Р1Y ∙(Х1) – q1∙X1 ∙( X1/2)= - 137.28 ∙(2.35) – 2.35 ∙ 5.36 ∙( 2.35/2)= -337.4 кНм

в). N1∙(Х1) – Р1Х = 0

N1∙(Х1) = Р1Х = 742.9 кН

Рассмотрим второй участок 2.35 м ≤ Х2 ≤ 2.4 м:

а). Q2∙(Х2) + Р1Y - Р2Y + q1∙X = 0

Q2∙(Х2) = - Р1Y + Р2Y - q1∙X2

Q2∙(2.35) = 199.48 - 137.28 - 5.36∙2.35 = 49.6 кН

Q2∙(2.4) = 199.48 - 137.28 - 5.36∙2.4 = 49.3 кН

б). М2∙(Х2) + Р1Y ∙(Х2) - Р2Y ∙(Х2 – l1) + q1 Х2 (Х2 – l1) = 0

М2∙(Х2) = - Р1Y ∙(Х2) - Р2Y ∙(Х2 – l1) - q1∙ Х2 (Х2 – l1)

М2∙(2.35) = 0 – 137.28∙2.35 – 5.36∙2.35∙(2.35/2) = - 337.4 кНм

М2∙(2.4) = 199.48∙(2.4 – 2.35) – 137.28∙2.4 – 5.36∙2.4∙(2.4/2) = -334.9кНм

в). N1∙(Х2) – Р1Х + Р2Х = 0 N1∙(Х2) = Р1Х – Р2Х = 742.9 – 800 = -57.1 кН

Рассмотрим третий участок 0 м ≤ Х3 ≤ 1.83 м:

а). Q3∙(Х3) – Р4Y - q2 ∙ X3 = 0

Q3∙(Х3) = Р4Y +q2 ∙ X3

Q3∙(0) = Р4Y + q2 ∙X3 = 72.45 кН

Q3∙(1.83) = Р4Y + q2 ∙X3 = 72.45 + 8.99∙1.83= 88.9 кН

б). - М3∙(Х3) – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2) = 0

М3∙(Х3) = – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2)

М3∙(0) = 0 кНм

М3∙(1.83) = – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2)= - 8.99 ∙1.83 ∙ (1.83 /2) – 72.45∙1.83 = -269.1 кНм

в). N3∙(Х3) + Р4Х = 0 N3∙(Х3) = - Р4Х = - 550.3 кН

Рассмотрим четвертый участок 1.83 ≤ Х4 ≤ 2.64 м:

а). Q4∙(Х4) + Р3Y – Р4Y - q∙X4 = 0 Q4∙(Х4) = - Р3Y + Р4Y + q∙X4

Q4∙(1.83) = - Р3Y + Р4Y + q∙X4 = 8.99 ∙1.83 + 72.45 - 34.3 = 54.6 кН

Материалы о транспорте:

Коэффициенты уравнений продольного движения
"Поступательное" демпфирование создается за счет фюзеляжа и несущего винта. Дифференцируя выражение (2.6), получаем составляющую от фюзеляжа . Составляющая от несущего винта равна , или с у ...

План по труду и заработной плате
План по труду и заработной плате работников АТП состоит из следующих показателей: численности персонала, фонда заработной платы и производительности труда всех категорий работников предприятия. Опред ...

Тепловой расчёт
Задачей теплового расчёта является определение превышения температуры различных частей машины (их перегрев) над температурой окружающей среды. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника ...