Расчет бочки барабана на статическую прочность
Таким образом, уэкв по энергетической теории прочности: Коэффициент нагрузки при многослойной навивке каната. При расчете на устойчивость принято считать, что: Таблица 7. Коэффициент б (в первом приближении). Модуль упругости каната при поперечном сжатии. Согласно табл. 7 определяем коэффициент б = 0,458. Коэффициент запаса на устойчивость равен: Радиальное давление на стенку барабана. Модуль… Читать ещё >
Расчет бочки барабана на статическую прочность (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Принятые обозначения и исходные параметры при расчете барабана лебедки ЛБУ 1100 представлены в табл. 6, а расчетная схема барабана — на рис. 23.
Эквивалентные напряжения в стенке барабана, в средине и у лобовины определяются по теории прочности энергии формоизменения в плосконапряженном состоянии, при этом:
.
где:
;
Рис. 23. Расчетная схема барабан
Таблица 6. Принятые обозначения и исходные параметры при расчете барабана лебедки ЛБУ 1100
№ п/п. | Наименование параметров. | Единицы измерения. | Обозначение, расчетная зависимость. | Значения параметров. |
Предел текучести обечайки. | МПа. | у Т. | ||
Предел текучести диска. | МПа. | у Т. | ||
Модуль упругости материала барабана. | МПа. | Еб. | 2,1 · 105. | |
Максимальная грузоподъемность. | кН. | Qкр | ||
Диаметр каната. | см. | dк. | 3,2. | |
Площадь сечения проволок каната. | cм2. | Fк. | 4,65. | |
Шаг навивки каната. | см. | t. | 3,4. | |
Количество слоев навивки каната. | n. | |||
Толщина стенки барабана. | см. | д. | ||
Длина бочки барабана. | см. | L. | ||
Наружный радиус бочки барабана. | см. | rн. | ||
Внутренний радиус бочки барабана. | см. | rв. | ||
Средний радиус стенки барабана. | см. | а = (rн + rв) / 2. | 34,5. | |
Толщина стенки лобовины. | см. | дл. | 3,0. | |
Высота ребра лобовины. | см. | Нр | ||
Толщина ребра лобовины. | см. | B. | 3,5. | |
Радиус ступицы. | см. | rc. | ||
Количество радиальных ребер | ; | кр | ||
Натяжение каната. | кН. | т. | ||
Модуль упругости каната. | МПа. | Ек. | 1,14 · 105. | |
Среднее номинальное напряжение растяжения проволок каната. | МПа. | у = 10 + 0,5 ур | ||
Модуль упругости каната при поперечном сжатии. | МПа. | кк = Т / Fk. | ||
Коэффициент нагрузки при многослойной навивке каната. | ; | ц. | ||
Радиальное давление на стенку барабана. | МПа. | p = б · n · T / (а · t). | ||
Нагрузка на лобовину. | кН. | H= c · n · T. |
Если учесть только сжимающие окружные напряжения, то будем иметь:
уэкв = уt =.
где ц = б n — определяется в первом приближении по табл. 7.
Таблица 7. Коэффициент б (в первом приближении).
n. | ||||
 1,8. | 2,3. | 2,5. | 2,7. | |
1,7. | 2,1. | 2,2. | 2,3. | |
1,6. |
Толщина стенки барабана будет равна:
= 1,75 25 000 / 3,4 2800 = 4,6 см.
Коэффициент ц зависит от соотношения жесткости каната на растяжение (Ек Fк) и стенки барабана на сжатие (E· д t) и определяется через параметры л = е ·, а также параметра Ф, учитывающего количество слоев при навивке каната на барабан и соотношения диаметров каната и барабана:
(Ф= (n-1)).
Для нашего случая:
е = = 0,124.
=0,124.
Ф = (n-1) · = (4 — 1) · = 0,139.
Согласно табл. 7 определяем коэффициент б = 0,458.
Следовательно, ц = б n = 1,832.
Второе приближение ц = 1,832.
д = = 4,81 см .
Принимаем д = 5 см .
Расчет на устойчивость барабана лебедки Найдем наименьшую критическую нагрузку:
у кр = 0,92 Е 0,92 2,1 105МПа.
При расчете на устойчивость принято считать, что:
у кр = 0,8 уТ;
у кр = 0,8 488 = 390,4 МПа.
Коэффициент запаса на устойчивость равен:
nу = 1,45 < 1,7 ,.
уо 147 МПа.
Учитывая, что полученный коэффициент запаса на устойчивость меньше допускаемого, необходимо увеличить толщину стенки барабана или установить кольцо жесткости толщиной не менее:
дк = 2 д = 2 5 = 3,98 = 4 см.
Однако в данном примере устойчивость барабана была повышена за счет увеличения толщины стенки барабана. Примем д = 6 см.
nу = 1,74 > [n] у = 1,7, где.
до = = 122,5 МПа.
В продольном направлении напряжения возникают от нагрузки Н, действующей на лобовине барабана,.
.
.
Таким образом, уэкв по энергетической теории прочности:
< .
буровой лебедка канат талевый.