Определение напряженного состояния однорогого крюка

Федеральное агентство морского и речного  транспорта

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Волжская  государственная академия водного  транспорта

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра прикладной механики и подъемно – транспортных машин

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №1

 

по дисциплине Грузоподъемные машины и машины безрельсового транспорта

 

Определение напряженного состояния однорогого крюка

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                           Студент группы

 

 

Проверил:                                                                         к.т.н. ассистент Яблоков А.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижний  Новгород

2012

Содержание

1. Раздел 1. Исходные данные…………………………………………………3
2. Раздел 2. Расчет однорогого крюка……………………………………..4
3. Библиографический список………………………………………………….7
4. Приложение 1. Опасное сечение………………………………………….8
5. Приложение 2. Построение эпюр напряжений в опасном сечении………………………………………………………………………………….9
6. Приложение 3. Однорогий крюк…………………………………………10

 

 

 

Раздел 1.    Исходные данные

Вариант – 03;

Группа режима работы – 6ВТ;

Материал  крюка – Сталь 20;

Крюк: кованный, однорогий, с предохранительным  замком;

 А – короткий;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 2.     РАСЧЕТ  ОДНОРОГОГО КРЮКА

1. Спроектируем крюк механизма подъема грузоподъемной машины, имеющей грузоподъемность Q=6.3 т. Группа режима работы = 6(ВТ)

Внутренний диаметр резьбы в прямолинейной части крюка  определяется по формуле:

              (1)

По ГОСТ 8724-81 наружный диаметр  метрической  резьбы внутренний –

  шаг резьбы P=2 мм.

2. Наименьшая высота гайки рассчитывается по формуле :

         (2)

 

Принимаем высоту гайки ,

Длина нарезной части  крюка принимается равной высоте гайки, т.е.

 

4. Способ  крепления гайки

1 - хвостик крюка;

2 – гайка;

3 – болт;

4 – стопорная планка.

 

Рисунок 2.3. Способ крепления  гайки.

 

5. Диаметр условной окружности, определяющей величину зева крюка, вычисляется по формуле:

             (3)

Учитывая группу режима работы , конструктивно принимаем   d = 100 мм.

6. Размеры опасного поперечного крюка. Учитывая , принимаем h = 100 мм

Учитывая          (4)

Учитывая                     (5)

Учитывая                        (6)

Учитывая             (7)

Чертеж сечения крюка выполняем в масштабе М 1:4     (приложение 1)

Принимаем крюк типа А (короткий), тогда:

         (8)   

Окончательно принимаем 

7. Напряжения в криволинейной части крюка в опасном определяется по формулам (21) и (22).

Чтобы воспользоваться данными  формулами, нужно найти А,

Для определения этих величин, построим трапецию, равновеликую сечению  крюка, построенному в масштабе М 1:4

Определяем:

                                   (9)

                                         (10)

Находим высоту равновеликой трапеции:

             (11)

Определяем площадь построенной  трапеции по формуле:

                 (12)

Определяем расстояние от большого основания трапеции до центра тяжести трапеции по формуле:

                (13)

Определяем расстояние от меньшего основания трапеции до центра тяжести трапеции:

                               (14)

Расстояние от точки 1 до центра тяжести сечения крюка:

                                   (15)

Расстояние от точки 2 до центра тяжести сечения крюка:

                    (16)

Радиус кривизны центральной  оси:

                 (17)

Найдем момент инерции  равновеликой трапеции относительно центральной  оси по формуле :

             (18)

Найдем смещение нейтральной  оси по формуле:

                (19)

Определим по формуле:

              (20)

Учитывая грузоподъемность Q=6.3 т. и принимая грузоподъемную силу Q=63000 Н, вычисляем в точках 1 и 2 опасного сечения по формулам (21) и (22):

         (21)

     (22)

Крюк изготавливается  из стали 20 (ГОСТ 1050-74) с пределом текучести  при растяжении              (23)

Определим коэффициент запаса прочности по пределу текучести  при растяжении :

            (24)

Для заданной группы режима работы 6 (режима работы ВТ) рекомендуемый коэффициент запаса прочности поэтому условие прочности для сечения Б-Б обеспечено.

8. Напряжения в сечении В-В.

      (25)

 

 

 

Библиографический список:

1. Захарцев В.П., Федотов Д.Р. Расчет однорого крюка грузоподъемной машины. – Горький: ГИИВТ, 1985. – 23 c.
2. Конспект лекции по дисциплине ГПМ и МБТ.
3. Александров М.П., Гохберг М.М. Справочник по кранам : В 2 т. Т.2 – Л.: Машиностроение. 1988.-559 с.
4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3 т. Т.2 – 5-е изд., перераб. и доп.  / Под общ. ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 1988. – 864 с.