Расчет металлоконструкции рукояти

Определим наиболее нагруженное положение рукояти.

В положении 3Р будет максимальное плечо гидроцилиндра рукояти относительно шарнира В (стрела и рукоять). Из этого следует, что в этом положении будет развиваться наибольшее усилие копания, а со стороны ковша на рукоять будут действовать максимальные силы на шарниры рукояти.

Определим усилие для положений 3Р, действующее в тяге ковша (относительно шарнира крепления ковша и рукояти) Т, кН:

Т3= = (1 / 0.34) · (67.4 · 1.2 + 11 · 0.56) = 219.7 кН

Определим усилие в цилиндре ковша для положений 3Р:

PЦК3 = TrТ2/r2 = 219.7· 0.43 / 0.38 = 248.6 кН

Зная значения максимального усилия копания ковша, усилия в тяге ковша, усилия гидроцилиндра ковша, методом плана сил определим силы, которые действуют в шарнирах рукояти. Все построения для определения сил, выполним в масштабе. Чтобы определить силы возникающие в шарнирах рукояти, рассмотрим каждое звено (ковш, тягу, коромысло, рукоять) в отдельности.

Рассмотрим звено ковша.

Зная направление и значение силы действующей на ковш от тяги, а так же направление и силу действующее на ковш при копании, методом плана сил определим значение и направление силы, которая возникает в шарнире ковша РКОВ:

Рис. 14. Схема распределений усилий в ковше.

Рис. 15. План сил возникающих в ковше.

Воспользовавшись методом плана сил, мы определили значение и направление силы РКОВ = 230.73 кН. Рассмотрим звено коромысла. Зная направление и значение силы действующей в тяги, а так же направление и силу действующее на коромысло от гидроцилиндра ковша, методом плана сил определим значение и направление силы, которая возникает в шарнире коромысла РКОР:

Рис. 16. Схема распределений усилий в коромысле.

Рис. 17. План сил возникающих в коромысле.

Воспользовавшись методом плана сил, мы определили значение и направление силы РКОР = 77.18 кН. Рассмотрим звено рукояти. Зная направление и значение сил действующих в ковше, коромысле, гидроцилиндров рукояти и ковша, методом плана сил определим значение и направление силы, которая возникает в шарнире рукояти РСТЕЛЫ = 555.1 кН

Рис. 18. План сил определения усилия возникающего в шарнире рукояти и стрелы.

Выполним проверку:

ΣFx = 0;

ΣFy = 0;

ΣFx = 0

РГЦР = 492.5 · cos 54º = 325.7 кН

РКОРОМ = 77.48 · cos 54º = 51.3 кН

РСТРЕЛЫ = 555.1 · cos 55º = -360.4 кН

РКОВША = 230.73 · cos 5º = 230.4 кН

РГЦК = 248.6 · cos 5.5º = -247 кН

325.7 + 51.3 – 360.4 – 247 + 230.4 = 0

ΣFy = 0

РГЦР = 492.5 · cos 36º = 414 кН

Р КОРОМ = 77.48 · cos 36º = 64 кН

РСТРЕЛЫ = 555.1 · cos 35º = -474.3 кН

РКОВША = 230.73 · cos 85º = -54 кН

РГЦК = 248.6 · cos 84.5º = 58 кН

Gр = -7.7 кН

414 + 64 - 474.3 - 54 + 58 - 7.7 = 0

Исходные данные для расчета рукояти:

РО = 230.73 кН;

Р1 = 77.18 кН;

Р2 = 248.6 кН;

Р3 = 555.1 кН;

Р4 = 492.5 кН;

РОX = 230.7 ∙ cos 3.5º = 230 кН;

РОY = 230.7 ∙ cos 86.5º = 14.1 кН;

Р1X = 77.18∙ cos 59.5º = 39.17 кН;

Р1Y = 77.18 ∙ cos 30.5º = 66.5 кН;

Р2X = 248.6 ∙ cos 0º = 248.6 кН;

Р2Y = 0 кН;

Р3X = 555.1 ∙ cos 60.5º = 273.3 кН;

Р3Y = 555.1 ∙ cos 29.5º = 483.3 кН;

Р4X = 492.5 ∙ cos 82.5 = 64.2 кН;

Р4Y = 492.5 ∙ cos 7.5º = 488.2 кН;

М1 = 77.18 ∙ 0.031 = 2.39 кНм;

М2 = 248.6 ∙ 0.319 = 79.3 кНм;

М3 = 555.1 ∙ 0.240 = 133.2 кНм;

М4 = 492.5 ∙ 0.15 = 73.8 кНм;

q1 = 6.75 кНм – распределенная нагрузка от веса рукояти;

q2 = 0.9 кНм – распределенная нагрузка от веса рукояти.

Рис. 19. Схема распределений усилий в рукояти.

Рассмотрим первый участок 0 ≤ Х1 ≤ 0.231 м:

а). -Q1∙(Х1) + РОY - q∙X1 = 0

Q1∙(Х1) = РОY - q∙X1

Q1∙(0) = РОY - q∙X1 = 14.1 – 0 = -14.1 кН

Q1∙(0.354) = РОY - q∙X1 = 14.1 – 6.75 ∙ 0.231 = 12.54 кН

б). М1∙(Х1) - РОY ∙(Х1)+ q∙X1 ∙( X1/2) = 0

Материалы о транспорте:

Назначение цеха. Производственная структура цеха
Вагоноремонтные цехи являются основными цехами заводов. В них выполняются разборочные, ремонтно-правильные, сборочные и окрасочные работы. Производственная структура и состав вагоноремонтных цехов оп ...

Мониторинг системы управления инжекторного двигателя
Самым быстрым, правда не всегда точным и достоверным методом оценки компрессии является метод измерения тока стартера при прокрутке двигателя (испытание ЦПГ Компрессия (по току)). Для этого измерения ...

Планирование мероприятий по снегоборьбе на станции
Наличие снега на железнодорожных путях значительно осложняет организацию перевозочного процесса. Снег может привести не только к снижению скоростей движения, но и к полной остановке поездов на перего ...