 |
Задача 16. Момент, создаваемый силой Q должен быть уравновешен моментом сил трения от действия силы затяжки болтов. Контактное напряжение =57,87МПа.
|
|
|
|
Задача 16
На рисунке показано клеммовое крепление рычага на валу диаметром D =60мм. Определить необходимую силу затяжки болтов, стягивающих клеммовое соединение, принимая силу Q= 2000H, размер R=500мм, коэффициент трения по контакту рычага и вала f=0, 12, коэффициент запаса по трению Kn=1. 5. Определить контактное напряжение межу рычагом и валом, принимая ширину посадочной части рычага b=60мм.
Порядок решения:
Момент, создаваемый силой Q должен быть уравновешен моментом сил трения от действия силы затяжки болтов. Записав уравнение моментов с учётом условий задачи, получим необходимую силу затяжки болтов
=280300Н.
Контактное напряжение 
=57, 87МПа.
Задача 17
На рисунке показана стойка опорного вала, на которую воздействует внешняя сила Q=4000Н. Определить необходимую силу затяжки P наиболее нагруженного фундаментного болта, принимая коэффициент трения между стойкой и фундаментом f=0. 2, размер l=500мм, размер h=400мм, Угол приложения силы Q к горизонту a=300, количество болтов z=4, коэффициент запаса по трению Kn=1. 3.
Порядок решения:
Сила затяжки наиболее нагруженного болта определяется из уравнений равновесия внешних сил и моментов и сил трения от прижатия стойки к фундаменту.
= 9330H.
Задача 18
На рисунке показан кронштейн, смонтированный на стойке с помощью болтов, поставленных с зазором. Определить внутренний диаметр резьбы наиболее нагруженного болта при следующих условиях: внешняя нагрузка R=5000Н, Размер l=500мм, размер b= 150мм, размер a= 150мм, коэффициент трения между подошвами кронштейна и стойки f=0. 15, допускаемое напряжение растяжения в теле болта [s]= 100Мпа, коэффициент увеличения напряжения в теле болта от завинчивания гайки Kn=1. 3. Коэффициент запаса по затяжке К=1, 5.
|
|
|
Порядок решения:
Внешняя сила R должна быть уравновешена силами трения от затяжки болтов. Составляя уравнение моментов, получим для данного случая
Rl= 4FТ1r1+2FТ2r2. FТ1/ FТ2=r1/r2.
Нас интересует значение силы FТ1= FТ3= 
=3391Н.
Необходимая сила затяжки болта 
=33910Н.
Искомый внутренний диаметр резьбы болта 
=23, 73мм.
Задача 19
На рисунке показан кронштейн, смонтированный на стойке с помощью шести заклёпок. Определить диаметр наиболее нагруженной заплёпки при следующих условиях: внешняя нагрузка R=5000Н, Размер l=500мм, размер b= 150мм, размер a= 150мм,, допускаемое напряжение среза заклёпки[t]= 60Мпа. Определить напряжение смятия не поверхности данной заклйпки, принимая толщину кронштейна
d=15мм.
Порядок решения:
Внешняя сила R должна быть уравновешена силами среза заклёпок. Составляя уравнение моментов, получим для данного случая
Rl= 4FТ1r1+2FТ2r2. FТ1/ FТ2=r1/r2.
Нас интересует значение силы FТ1= FТ3= =3391Н.
Искомый диаметр заклёпки 
=8, 5мм.
Напряжение смятия 
=26, 6МПа.
Задача 20
На рисунке схематично показан винтовой домкрат. Определить КПД домкрата; необходимую высоту гайки H и проверить винт на устойчивость при следующих исходных данных:
Резьба упорная 82*12, d1=64. 2мм, d2=76мм,
p=12мм, высота профиля витка h=9мм, грузоподъёмность Fa=150000Н, коэффициент трения в резьбе f=0, 1, высота подъёма груза L=1700мм.
Допускаемое напряжение смятия в резьбе [s]= 6МПа. Модуль упругости материала винта Е= 2*105МПа.
Порядок решения:
Коэффициент полезного действия винтовой пары вычисляется по формуле
= 0, 333, где g= 
=2052/ - угол подъёма резьбы,
r=arg tg f =5042/ - угол трения в резьбе.
Минимальное число витков резьбы из условия смятия 
=12
Высота гайки из условия смятия в резьбе H= z*p =144мм.
Проверим винт на устойчивость по формуле Эйлера 
< 58360Н,
где примем m =1 как для шарнирного закрепления концов стержня.
|
|
|
Формула справедлива при условии:
m*l> 25d1, т. е. > 1600мм, а у нас высота подъёма груза 1700мм.
=84534мм – момент инерции сечения винта.
Вывод: винт по устойчивости не проходит. Необходимо уменьшить высоту подъёма груза или увеличить диметр резьбы.
|
|
|
