Методика расчёта винтового домкрата

Стр 1 из 8Следующая ⇒

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 d_в, по ГОСТу выбирают для трапецеидальной, прямоугольной или упорной резьбы шаг Р, средний диаметр резьба d_ср и наружный диаметр d_н. Затем проверяют условие самоторможения винта по условию.

, где . (3)

Если необходимо уменьшить шаг винта. Крутящий момент, прилагаемый к винту, вычисляется по формуле:

, (4)

где d_п – 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 P_кр – 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 A_n – работа по поднятию груза за 1 оборот винта, т.е. A_n = QP, Дж.

– работа, совершаемая рабочим за 1 оборот винта, Дж.

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 3313; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!