ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 82
Скачиваний: 3
-
Вычисляем площадь сечения профиля:
№ проф. 3,2; S = 1,86 см2 ; b = 32 мм; z = 0,89 см; δ = 3 мм. 4. Полная длина сварного шва:????Σ ≥ ????/( 0,7????[????] )где δ = k = 3 мм; k – катет сечения шва, принимается равным толщине профиля;Допустимое напряжение среза сварного шва: [????] = 0,6[????]???? = 0,6 ∙ 147 = 88,2 МПа ????Σ ≥ 24000/ (0,7 ∙ 3 ∙ 88,2) ≥ 129,58 мм 5.Принимаем lΣ=130 мм. Согласно формулы: ????1 / ????2 = ????2 / ????1где: l1 = z; l2 = b – z; L1+L2=LΣтогда: L1 =LΣ - L2(????Σ − ????2)/????2 = (b – ????)/ ???? = (32 – 8,9)/ 8,9 = 23,1/8,9 ≅ 2,6. Определяем длины сварных швов из соображений кратности 5 и округляя в большую сторону. Таким образом, L1 = 90 мм, L2 =45 мм. 7. Вычерчиваем эскиз соединения (Приложение А рис. А.1). Уголок – стержень приваривается к косынке широкой полкой. Задание 2«Расчет заклепочного соединения»Исходные данные:Исходными данными являются параметры из предыдущего расчета сварного соединения: F –действующая сила, F = 24000 Н.Уголок равнобокий, Nпроф – 3,2; b = 32 мм; δ = 3 мм; S= 1,63 см2; z = 0,89 смРешение1. Диаметр заклепки: dз = 3δ = 3·3 = 9 мм – округляем по ГОСТ 10299 – 80 (табл.7), dз = 10 мм.где δ – толщина профиля полки (d = δ = 3 мм), [τ]ср выбирается из табл. 8, в нашем случае [τ]ср =100 МПа для Ст3.2. Число заклепок: z = 4F/(π· d2з·[τ]cp) = 4·24000/(3,14·102·100) = 3.Принимаем z = 3 шт.3. Шаг расположения заклепок: P = 3dз = 3·10 = 30 мм.4. Число заклепок в одном ряду, перпендикулярном действию силы (поперек шва): Zn = b/ P = 32/30 = 1,1Округляем в меньшую сторону до 1.5. Число заклепок вдоль линии действия силы:Zˊ = Z/Zn = 3,0/ 1,0 = 3 шт.6.Требуемая площадь поперечного сечения профиля для заклепочного соединения (в отличии от сварного): Sз = Sc + Zn·dз·δ = 163 + 1·10·3 = 193 мм2 = 1,93 см2где Sс – площадь поперечного сечения для сварного соединения.7. Выбор профиля (табл. 3) Профиль № 3,2 с большей толщиной полки δ. S = 2,43 см2 ; b = 32 мм; z =1,04 см; δ = 4 мм (вместо 3 мм); R/r = 4,5/1,58. Коэффициент использования металла:Кu = Sc/Sз = 1,63/2,43 = 0,67.
9. Проверка прочности заклепок на срез:
τcp = 4·F/(Z·π·d2з) = 4·24000/(3·3,14·102 ) = 102 МПа 
[τ]cp = 100 МПа, превышение незначительное, меньше 5%, поэтому можно считать, что условие прочности - обеспечивается.
10. Проверка прочности заклепок на смятие, [σ]см = 280 МПа (табл.8):
σсм = F/(Z·δ·dз) = 24000/(3·4·10 ) = 200 МПа 
[σ]см = 280 МПа
11. Проверка прочности на разрыв стержня по опасному сечению:
σр = F/[Z·(P - dз)·δ] = 24000/[3·(30 - 10)·4] = 100 МПа [σ]р = 155 МПа.
12. Проверка прочности стержня на вырывание (на срез от края):
τcp = F/ [Z·2· (t - dз/2) ·δз] = 24000/ [3·2· (10 - 10/2) ·4] = 200 МПа ≤ [????]ср = 100 МПа где t – расстояние от оси заклепки до края. Принято t = dз = 10 мм.
Расчетное напряжение превышает допускаемое значение, следовательно, необходимо увеличить расстояние t от края.
Принимаем t = 2· dз = 2 ∙ 10 = 20 мм, тогда:
τcp = F/ [Z·2· (t - dз/2) ·δз] = 24000/ [3·2· (20 - 10/2) ·4] = 67 МПа ≤ [????]ср = 100 МПа
13. Вычерчиваем соединение (Приложение А рис.А.2).
Задание 3
«Расчет болтового соединения»
Исходные данные:
Исходными данными являются размеры сварного соединения. Действующая сила F = 24000 Н, уголок равнобокий, Nпроф – 3,2; b = 32 мм; δ = 3 мм; S = 1,86 см2; z = 0,89 см
Требуется: Определить силу Fк, которую необходимо приложить к стандартному ключу при завинчивании гайки до появления в стержне болта напряжений, равных пределу текучести σт = 280 МПа (сталь 10). Длину ручки стандартного ключа принять l = 15·d, коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f = 0,15. Количество болтов ограничить Z = 8.
Решение
1.Необходимое усилие застежки болта по формуле (8) при количестве болтов Z = 8:
FЗ = (k·F)/(f·Z) = (1,3·24000)/(0,15·8 ) = 26000 H.
2.Внутренний диаметр болта, нагруженного только осевой силой:
d1
= 
= 
= 11 мм.
Выбираем болт М12 по ГОСТ 9150-81 (табл.9).
При этом: d1 = 10,106 мм, d = 12 мм; d2 = 10,863 мм; Р = 1,75 мм;
Наружный диаметр опорной поверхности гайки: D1 = 1,4·d = 1,4 ∙12 = 16,8 мм.
ψ = arctg (P/π· d2) = arctg (1,75/3,14·10,863) = arctg0,05128 = 2,94º
???? = ???????????????????? ????пр= ???????????????????? (0,15)=8,53
3. Требуемая площадь поперечного сечения профиля:
Sд = Sc + dотв· δ = 186 + 13 ∙ 3 = 225 мм2 .
(dотв = d+1 = 12 +1 = 13 мм)
5. Коэффициент использования металла:
КИ = Sc/Sд = 186/225 = 0,83.
6. Момент завинчивания по формуле:
ТЗ = 0,5·26000·10,863·[(16,8 + 13,0)·0,15/(2·10,863) + tg(2,94º + 8,53) =57581 Н·мм.
7. Сила на ключе:
Fк = ТЗ/15·d = 57581/15·12 =319 H. Согласно санитарным нормам усилия не должно превышать 500Н, в нашем случае это обеспечивается.
8. Вычерчиваем соединение (Приложение А рис.А.3).
Список использованных источников
1. Андросов, А. А. Расчет и проектирование деталей машин: моногр. / А.А. Андросов. - М.: Феникс, 2006. - 288 c.
2. Детали машин и основы конструирования. - М.: Дрофа, 2006. - 416 c.
3. Детали машин и основы конструирования раздел «Соединения»: методические указания к выполнению расчетно-графических и контрольных работ для студентов всех форм обучения / Н.Я.Головина, С.Я.Кривошеева; Тюменский индустриальный университет, филиал ТИУ в г. Сургуте – 1-е изд. – Тюмень: Издательский центр БИК, ТИУ, 2016. – 32 с.
5. Добровольский, В. А. Расчет деталей машин. Учебное пособие / В.А. Добровольский. - М.: Государственное издательство технической литературы УССР, 1961. - 392 c.
6. Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие. - М.: Машиностроение, 1983. - 400 c.
ПРИЛОЖЕНИЕ А