3. Прочностной расчет исполнительного механизма.
Исходные данные:
Нагрузка: Р = 3000кг = 3000·9,81 = 29430Н
Вылет (длина стержня): l =500 мм,
Материал: Ст.35,
Е = 2,1 · 106 (кг/см2)–модуль продольной упругости материала для стали.
Расчетная схема:
|
|
Расчетная схема соответствует положению, при котором груз поднят на максимальную высоту. 1. Определяем критическую силу: Рk = Р·[nу] где [nу] – нормативный или требуемый коэффициент запаса по устойчивости Для стали [nу] = 1,8–3,0;принимаем [nу]=2 Рk = 29430·2=58860(Н)
|
2. Формула Эйлера:
где Imin– минимальный момент инерции площади поперечного сечения стержня;
µ –коэффициент, учитывающий способ закрепления концов стержня (один закреплён), µ = 2,0.
3. Определяем минимальный момент инерции:
4. Определяем
диаметр штока:
Принимаем d=5 см.
Корректирование размеров деталей оборудования
по динамической силе при плавном и резком нагружении.
– при подъёме:
V = 0,05м/с; t = 0,5c;
j = V/t = 0,1м/с2;
РП= Р + РИ=29430+3000∙0,1 =29730Н
– при торможении:
V = 0,05м/с; t = 0,01с; j = V/t = 5м/c2;
РТ= Р + РИ=29430+3000∙5 =44430Н
PТ > РП >Р, следовательно, подобранный нами шток не удовлетворяет условиям прочности. Производим перерасчет критической силы для стержня с большим диаметром, который примем равным 6 см.
P > РТ >РП, следовательно, подобранный нами шток удовлетворяет условиям прочности.
4. Оценка устойчивости автомобиля.
|
sinA=0.5/3.7 A=arcsin(0.135)≈7.7580 ПРИМЕМ А=80 |
sin B=0.5/1.72=0.2907 В=arcsin(0.2907) ≈16,89990 ПРИМЕМ В=170 |
Исходные данные:
1. Подъем в гору;
2. Спуск с горы;
Угол продольного наклона α0=8°;
Угол поперечного наклона αs=17°.
Составляющие силы тяжести:
Движение в гору (поднята передняя ось автомобиля)
1. Коэффициенты перераспределения реакций:
Где
ξi –
коэффициенты перераспределения
нормальных реакций;
hc=yc=0,91 м – высота центра масс;
b=0,86 м –полуколея автомобиля;
L=3,7 м – база автомобиля;
l1=2 м – расстояние от передней оси автомобиля до центра масс;
l2=1,7 м – расстояние от задней оси автомобиля до центра масс,
2. Суммарные нормальные реакции на передних и задних колёсах машины и на её левых и правых колёсах:
3. Предельное значение угла наклона машины в продольной плоскости:
4. Предельной значение угла наклона машины в боковой плоскости:
5. Углы запаса устойчивости:
Движение с горы (поднята задняя ось автомобиля)
1. Коэффициенты перераспределения реакций:
Где ξi – коэффициенты перераспределения нормальных реакций;
hc=yc=0,91 м – высота центра масс;
b=0,86
м –полуколея автомобиля;
L=3,7 м – база автомобиля;
l1=1,7 м – расстояние от задней оси автомобиля до центра масс;
l2=2 м – расстояние от передней оси автомобиля до центра масс,
2. Суммарные нормальные реакции на передних и задних колёсах машины и на её левых и правых колёсах:
3. Предельное значение угла наклона машины в продольной плоскости:
4. Предельной значение угла наклона машины в боковой плоскости:
5. Углы запаса устойчивости:
