Методика расчёта винтового домкрата
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Политехнический институт
Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»
Методические указания
К ПРАКТИЧЕСКому ЗАНЯТИю № 4
«Изучение механического привода. Методика расчёта домкратов и
Эксплуатация подъемников »
по учебной дисциплине
«Типаж и эксплуатация технологического оборудования»
Уровень профессионального образования: высшее образование – бакалавриат
Направление подготовки:
23.03.01 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Профиль подготовки: Автомобили и автомобильное хозяйство
Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Тула 2017
Методические указания к практическим занятиям составлены доцентом Н.В. Григорьевой и обсуждены на заседании кафедры АиАХ,
протокол № ____ от "____"______________20___ г.
Зав. кафедрой ____________ И.Е. Агуреев
Методические указания к практическим занятиям пересмотрены и утверждены на заседании кафедры АиАХ,
протокол № ____ от "____"______________20___ г.
Зав. кафедрой ______________ И.Е. Агуреев
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА.
|
|
МЕТОДИКА РАСЧЁТА ДОМКРАТОВ И
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОДЪЕМНИКОВ
Цели и задачи практического занятия
Целями практического занятия является изучение механического привода технологического оборудования, освоение методики расчёта механических домкратов и знакомство с эксплуатацией подъемников на предприятиях автомобильного транспорта.
Теоретические сведения
Домкраты предназначены для вертикального подъема груза на небольшую высоту. Скорость подъема составляет 1...1,5 м/мин.
Домкраты бывают механические, гидравлические и пневматические. Механические домкраты могут быть ручные и с электроприводом. Гидравлические – с ручным приводом или приводным насосом от электродвигателя. Пневматические домкраты вследствие чрезвычайно высокой упругости рабочего тела широкого распространения не нашли. Часто домкраты с электро- или гидроприводом называют подъемниками, имеющими большую высоту подъема.
Механические ручные домкраты делятся на винтовые (рис. 1), реечные (рис. 2) и рычажно-реечные.
Рис. 1. Домкрат винтовой:
1 – опорная пята; 2 – втулка; 3 – рукоятка; 4 – втулка с резьбой;
5 – винт; 6 – корпус;
Рис. 1,а. Схема винтового домкрата с трещоткой: 1 – корпус; 2 – винт; 3 – головка рифленая; 4 – ручка; 5 – храповое колесо; 6 – хомут; 7 – собачка; 8 – ось; 9 - стопор |
|
|
Рис. 2. Домкрат реечный:
1 – корпус; 2 – рейка; 3 – реечная шестерня; 4 – передаточные шестерни; 5 – рукоятка
| ||||
Рис. 3. Домкрат рычажно-винтовой (грузоподъемность 500 кг, масса – 2,9 кг). Производитель - Россия | ||||
Рис. 4. Домкрат рычажно-винтовой (грузоподъемность – 500 кг, масса – 2,1 кг). Производитель – GM. | ||||
Рис. 5. Комбинированный домкрат (грузоподъемность – 800 кг, масса – 2,3 кг). Производитель – Автодеталь) | ||||
а б
Рис. 6. Винтовой домкрат ((грузоподъемность – 500 кг, масса – 2,8 кг). Производитель – «АвиаАгрегат», Махачкала, Ульяновск):
а – общий вид; б – распределение сил при подъеме домкратом
а б
Рис. 7. Ромбический домкрат с храповиком для заводной ручки:
а – общий вид при подъеме за переднюю балку;
|
|
б – распределение сил при подъеме
Методика расчёта винтового домкрата
Простейший винтовой домкрат (рис. 8) состоит из корпуса 1, в который запрессована бронзовая втулка-гайка 2 с прямоугольной или трапецеидальной нарезкой, винта 3 и пяты 4. Винт перемещается при вращении рукоятки 5.
Рис. 8. Расчетная схема винтового домкрата: 1 – корпус; 2 – гайка; 3 – винт; 4 – пята. |
Рис. 8,а. Схема сил и основные конструктивные элементы винтового домкрата |
Чтобы пята домкрата хорошо прилегала к поверхности груза, ее делают самоустанавливающейся. При подъеме груза она не вращается. Винтовые домкраты самотормозящиеся, вследствие чего безопасны в эксплуатации. Винт домкрата изготавливается из стали 40 и 45. Головка винта обязательно подвергается термообработке до твердости HRC = 40...45. КПД самотормозящихся винтов всегда меньше 0,5. Для самоторможения необходимо, чтобы , где – угол подъема винтовой линии, – угол трения. При коэффициенте трения в паре винт-гайка f = 0,1, = 5,5°, = 4...5°.
Внутренний диаметр винта d в ориентировочно определяет из расчета на сжатие по пониженному на 30 % допускаемому напряжению.
, (1)
|
|
где Q – сила, действующая да винт.
Отсюда внутренний диаметр винта:
, (2)
Величина ,
где n = 2,5...3 – коэффициент запаса; =1800...2000 МПа.
Рассчитав dв, по ГОСТу выбирают для трапецеидальной, прямоугольной или упорной резьбы шаг Р, средний диаметр резьба dср и наружный диаметр dн. Затем проверяют условие самоторможения винта по условию.
, где . (3)
Если необходимо уменьшить шаг винта. Крутящий момент, прилагаемый к винту, вычисляется по формуле:
, (4)
где dп – диаметр подпятника домкрата, м; f = 0,1 – коэффициент трения в контакте между пятой и винтом.
Для создания крутящего момента использует рукоятку, длина которой R = 0,4...0,6 м, а сила на рукоятке не должно превышать 300 Н.
Задавшись длиной рукоятки, находим силу:
, Н (5)
Если условие не выполняется, необходимо увеличить длину рукоятки (что крайне нежелательно) или уменьшить шаг винта. Винт проверяют на совместное действие сжатия и кручения, а при значительной длине и на устойчивость.
Приведенные напряжения:
, (6)
где – касательные напряжения.
Условие достаточной прочности имеет вид .
Для большинства сталей, применяемых для изготовления винтов можно принять Н/м2.
На устойчивость винт проверяет по формуле Эйлера:
, Н (7)
где Pкр – критическая сила, Н; Е = 2·1011 Н/м2 – модуль упругости стали.
,
l – максимальная высота подъема, м.
Запас устойчивости:
(8)
Затем определяют число витков гайки:
(9)
где [q] – допускаемым удельные давления в контакте винта и гайки, Н/м2. Значения допускаемых удельных давлений приведены в табл.1.
Таблица 1
Материал винт-гайка | [q] Н/м2 | Материал винт-гайка | [q] Н/м2 |
Сталь-чугун | (5-6)106 | Сталь-сталь | (7-13)106 |
Сталь антифрикционный чугун | (10-13)106 | Сталь-бронза | (7-13)106 |
Число витков резьбы гайки не должна быть более 10, так как остальные витки не будут работать. Если все же z > 10, то берут другой материал или увеличивает диаметр винта.
Высота гайки: (10)
КПД домкрата вычисляется по формуле: ,
где An – работа по поднятию груза за 1 оборот винта, т.е. An = QP, Дж.
– работа, совершаемая рабочим за 1 оборот винта, Дж.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 3313; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!