Расчет металлоконструкции стрелы

Определим площадь сечения пальца, мм2:

А ПАЛ = 0.785 ∙ d2 = 0.785 ∙ 1202 = 11304 мм2

Определим момент осевой сопротивления пальца, мм3:

W ПАЛ = 0.785 ∙ r3 = 0.785 ∙ 603 = 169560 мм3

Зная значение усилия в шарнире стрелы РБ = 790.6 кН, определим τПАЛ, МПа:

τПАЛ = Рб / 2∙ А ПАЛ = 790600 / 2∙ 11304 = 34.9 МПа

Определим напряжение возникающие в пальце стрелы, МПа:

σПАЛ = Рб ∙ L ПАЛ /2 ∙ 2 ∙ W ПАЛ = 693.5 МПа

В качестве материала пальца используем сталь 40Х σтек = 900 МПа (термообработка – закалка и средний отпуск). Напряжение в пальце от среза и изгиба не превышает допустимых. Напряжение среза и изгиба действуют в разных местах (изгиб – по середине пальца, срез – сбоку от проушины, поэтому напряжения действуют совместно.)

Определим сечение стрелы в шарнире соединения стрелы с базой экскаватора 1-1.

Определим размеры поперечного сечения стрелы 1-1. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.

1. F1 = b ∙ (H - h) = 0.595 ∙ (0.234 – 0.120) = 0.06783 м2

X1 = b / 2 = 0.2975 м

Y1 = H / 2 = 0.117 м

Определим момент инерции сечения:

JX1 = b / 12 ∙ (H3 – h3) = 0.595 / 12 ∙ (0. 2343 – 0. 1203) = 0.0005536 м4

Определим момент сопротивления относительно нейтральной линии:

W = b / 6Н ∙ (H3 – h3) =0.00469 м3

Определим напряжения возникающие в сечение 1-1:

σ = N /Fвсего сечения = 10.9 МПа,

N = 742.9 кН;

Fвсего сечения = 0.06783 м2

σ ЭКВ = = 10.9 МПа

Определим сечение стрелы 2-2.

Определим размеры поперечного сечения стрелы 2-2. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.

F = HB - bh = 0.369 ∙ 0.340 – 0.323∙ 0.298 = 0.029206 м2

X1 = 0.17 м

Y1 = 0.1845 м

Определим момент инерции сечения:

JX = HB3 –b h3 / 12 = 0.000496 м4

Определим момент сопротивления сечения:

W = HB3 –b h3 / 6H = 0.002919 м3

Определим напряжения возникающие в сечение 2-2:

σ max= Mизг /W = 57.79 МПа,

где

Мизг = 168.7 кНм

τ = Q / ∑Fст = 10.55 МПа,

Q = 143.18 кН;

∑Fст = 0.013566 м2

σ = N /Fвсего сечения = 12.7 МПа,

где

N = 371.45 кН;

Fвсего сечения = 0.029206 м2

σ ЭКВ = = 72.85 МПа

Определим сечение стрелы в шарнире соединения стрелы с гидроцилиндром стрелы 3-3.

Определим размеры поперечного сечения стрелы 3-3. Рассмотрим сечение, его геометрические характеристики, размеры сечения, исходя из условий прочности.

1. F1 = b ∙ (H - h) = 0.298 ∙ (0.200 – 0.120) = 0.02384 м2

X1 = b / 2 = 0.149 м

Y1 = H / 2 = 0.1 м

1. F2 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.340 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ (0.1675 – 0.023) =

= 0.013889 м2

X1 = B / 2 = 0.17 м

Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.0483 м

Y1' = H - Y1 = 0.1192 м

2. F3 = Bh+2b ∙ (H - h) = 0.340 ∙ 0.023 + 2 ∙ 0.021 ∙ (0.1675 – 0.023) =

= 0.013889 м2

X1 = B / 2 = 0.17 м

Y1 = Bh2+2b ∙ (H2 - h2) / 2(Bh+2b ∙ (H - h)) = 0.0483 м

Y1' = H - Y1 = 0.1192 м

Определим моменты инерции сечения в отдельности и всего сечения в целом:

1. JX1 = b / 12 ∙ (H3 – h3) = 0.298 / 12 ∙ (0.23 – 0.123) = 0.000155754 м4

2. JX2 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= = 0.000306433 м4

3. JX3 = Bh3 + 2 b ∙ (H – h) 3/ 12 + Bh(Y1 – h/2) 2 + 2 b ∙ (H – h) (H – h / 2 + h - Y1)= = 0.000306433 м4

Учитывая поправку Штейнера получим:

JX2 + ( y2)2 F2 = 0.000446 м4

JX3 + ( y3)2 F3 = 0.000446 м4

JX общ =∑JXi = 0.00105 м4

Определим момент сопротивления относительно нейтральной линии:

W = JX общ / YC = 0.00461 м3

Определим напряжения возникающие в сечение 3-3:

σ max= Mизг /W = 73.18 МПа,

Материалы о транспорте:

Выбор типа и расчет списочного количества подвижного состава
При составлении трансфинплана для проектируемого предприятия необходим выбор типа и расчет списочного количества подвижного состава. При выборе типа подвижного состава, марки и модификации автомобиля ...

Балансировка роторной установки с использованием программного обеспечения
Теоретическое определение значений амплитуды ускорений производится при помощи программы ATLANT. Данная программа предназначена для теоретического определения амплитуд ускорений при балансировке рото ...

Модуль распознавания автомобильных номеров
Модуль распознавания автомобильных номеров автоматически определяет и распознает номера автомобилей в поле зрения камеры. Он позволяет фиксировать и сохранять в базе данных SQL распознанный номер, а ...