Расчет на прочность основных деталей ударного механизма

При выпрессовки шкворня рулевого механизма автомобиля (или других подобных сопряжений) используется явление удара, т.к. для выпрессовки обычным способом (статическая нагрузка) требуется большие усилия в десятки тонн. Из механики известно, что при ударе соприкасающихся тел, возникающие силы очень велики по сравнению с обычными силами, так как изменение скорости соприкасающихся тел происходит в очень незначительный промежуток времени (t) почти мгновенно. Различают абсолютно упругий удар и абсолютно неупругий, т.е. когда тело после удара остается на поверхности тела (не отскакивает, например, как мяч). В данном случае процесс происходит практически как абсолютно неупругий. Поэтому для определения ударной силы можно использовать теорему о количестве движения:

где, m – масса ударяемого тела ();

U – скорость перемещения, м/с;

F – действующая сила, КГС,

t – время, в течении которого происходит изменение количества движения (mU) – с (сек.).

При t=0 ударная сила была бы бесконечной, но т.к. при ударе все же имеют место незначительные деформации, которые происходят в минимальные промежутки времени, то и t имеет свое какое-то конечное значение, исчесляемое долями секунд.

Так, например, при трамбовке грунта с помощью «бабы» время удара равно 0,0045 с. Ориентируясь на этот пример определяю усилие, которое будет действовать при ударе с использованием пружины, с последующим уточнением на стадии эксперимента.

Исходные данные для расчета.

Параметры пружины.

Пружина № 16, класс II, разряд – 4, ГОСТ 13773-68

Р3(max) = 900 кгс, Z1 = 44,24 кгс/мм, f3 = 23,35 мм.

Диаметр проволоки – d = 16 мм,

Диаметр пружины – D = 130 мм,

Шаг – tн = 45 мм,

Количество витков – n = 8 .

Высота пружины в свободном состоянии

Ho = t*n+d = 45*8+16= 380 мм.

Высота пружины в сжатом состоянии (до соприкосновения витков).

Нс = n*d= 8*16= 128,принимаю Нс = 130 мм.

Определение усилия удара

Вес перемещающихся масс Р8 кг.

Ударный импульс или силу удара «F» определяю по формуле

mU = F*t

m = = тех.единица ()

Время движения массы бойка предварительно принимаю t = 0,005 с. (исходя из выше приведенного примера с последующим уточнением на стадии эксперимента).

Тогда скорость перемещения бойка равна

U = ,

где S = Но – Нс = 380 – 128 = 252 мм = 0,25 м.

Преобразуем формулу ударного механизма (импульса)

;

F =

Расчет на прочность основных деталей

Определение резьбы штанг рис.4.1.

Штанги нагружены растягивающей силой F = 60*103; нагрузка расчетная на одну штангу

Рр = 0,5*F*Кd = 0,5*60*103*1,2 = 36*103 Н, где Кd – динамический коэффициент.

Диаметр резьбы определяют по формуле

где d1 – внутренний диаметр резьбы.

- допустимое напряжение для резьбы

Материал болта Сталь 35 (у)

= 380 Н/мм2; = 650 Н/мм2,

Материалы о транспорте:

Охрана труда и техника безопасности при выполнении работ ремонт газораспределительного механизма двигателя ВАЗ-2108
Научная организация труда (НОТ) - система организационно-технологических и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на совершенствование методов и условий труда на основе новейших достижений ...

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ВАЗ 2108
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования поступательного движения поршня под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала. Механизм ...

Конструкция дорожной одежды
Дорожная одежда является наиболее ответственным элементом, поэтому от правильного ее проектирования зависят как прочность и долговечность, так и общая стоимость дороги. Нежесткими называются одежды, ...