Разработка стенда для вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
1112,3
Вывод: расчеты показывают, что прочность боковых и хребтовых балок рамы в рассматриваемых сечениях достаточна.
2.3.1.6 Проверка прочности сечения стержня Rod211
Таблица 10 Максимальные усилия в стержне Rod211
Продольное усилие
N, НПоперечное усилие
Qу, НПоперечное усилие
Qx, НМомент кручения
Т, Н мИзгибающий момент
Му, Н мИзгибающий момент
Мх, Н м145325,8-74261,9-27000,7531,415506,135303142,386
Рисунок 24 Геометрические характеристики сечения стержня Rod211
Рисунок 25 Схема к определению статического момента для точки 2
Рисунок 26 Схема к определению статического момента для точки 3
Площадь сечения по формуле (26):
м2.
Момент инерции относительно главной центральной оси х-х по формуле (27):
м4.
Момент инерции относительно главной центральной оси у-у по формуле (28):
м4.
2.3.1.7 Расчет эквивалентных напряжения для точки 1
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,3 м, x=0,095 м:
МПа.
Статический момент по формуле (31) Sотс=0 при Аотс = 0.
Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,6 м, y=0,3 м:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29) МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
2.3.1.8 Расчет эквивалентных напряжения для точки 2
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,282 м, х = 0,006 м:
МПа.
Площадь отсеченной части:
м2.
Статический момент по формуле (31) при ус=0,291м:
м3.
Касательные напряжения по формуле (30) при м:
МПа.
Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,6 м, y=0,282 м:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29):
МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
2.3.1.9 Расчет эквивалентных напряжения для точки 3
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0 м, х=0,006 м:
МПа.
Площади отсеченных частей:
м2; м2.
Статический момент по формуле (31) при ус 1=0,291 м; ус 2=0,141 м:
м3.
Касательные напряжения по формуле (30) при м:
МПа.
Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,6 м, y=0:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29):
МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
В результате расчетов, выяснилось, что самая нагруженная точка 1.
Проверка выполнения условия прочности (22):
.
Условие прочности соблюдается, т.к. в металлоконструкции машин допускается превышение допускаемых напряжений на 5%. В данном случае превышение напряжений составляет 2,6 МПа, что составляет 1,19%.
2.3.1.10 Проверка прочности эквивалентных сечений
Максимальные усилия в рассматриваемых стержнях взяты из Приложения А и сведены в таблице 11
Таблица 11 Максимальные усилия в стержнях
База платформы, мм№
стержняПродольная сила
N, НПоперечная сила
Qy, НПоперечная сила
Qх, НМомент кручения Т, НИзгибающий момент
Му, Н мИзгибающий момент
Мх, Н м19950Rod 209262671,56-43378,06-38010,1531,68725246,176-235392,396Rod 207-263328,77-33375,21-38011,6132,33025247,478-152626,651Rod 205-144492,37-5294,56-27002,834,07412844,988-34289,368
Опасные сечения, сходные по геометрическим параметрам с сечением стержня Rod211 рассчитаны по формулам (21) (31). Максимальные усилия в стержнях приведены в таблице 11. Результат расчетов сведен в таблицу 12.
Таблица 12 Результат расчетов
№ стержня
Рассматриваемая точка сеченияСуммарные нормальные напряженияКасательные напряжения Касательные напряженияСуммарные касательные напряжения Эквивалентные напряженияRod 2091210,603,313,31210,6297,34,693,518,1998,3326,76,966,6213,635,6Условие прочности выполняется: 210,6 МПа < 217,9 МПаRod 2071195,903,313,31195,9283,53,613,517,1284,4326,85,366,6211,933,9Условие прочности выполняется: 195,9 МПа < 217,9 МПаRod 205193,402,342,3493,4225,90,5722,493,06426,4313,50,8494,715,5617,9Условие прочности выполняется: 93,4 МПа < 217,9 МПа
Вывод: расчеты показывают что прочность боковых и хребтовых балок рамы в рассматриваемых сечениях достаточна.
2.3.2 Прочностной расчет поперечных балок рамы стенда
Исходные данные: материал: сталь 09Г2; тип сечения: квадратная труба 150 х 8; усилие вывешивания решетки Рвыв: 150 кН; усилие сдвига Qсдв: 170 кН.
h высота сечения, м; t толщина стенки, м; 1, 2 рассматриваемые в расчете точки.
Рисунок 27 Сечение поперечной балки
2.3.2.1 Проверка прочности сечения стержня Rod177
Таблица 13 Исходные данные для стержня Rod177
Продольное усилие
N, НПоперечное усилие
Qу, НПоперечное усилие
Qx, НМомент кручения
Т, Н мИзгибающий момент
Му, Н мИзгибающий момент
Мх, Н м826,28-112090,98-103401,972496,06919179,24224469,752
Рисунок 28 Геометрические характеристики сечения
Площадь сечения А, м2:
, (33)
где h высота сечения, h=0,15 м; t толщина стенки, t=0,008 м.
м2.
Моменты инерции относительно главных центральных осей Iх и Iу м4:
, (34)
м4.
2.3.2.2 Расчет эквивалентных напряжения для точки 1
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,075 м, x = 0,075 м:
МПа.
Касательные напряжения , МПа:
, (35)
где b расстояние между стенками, b=0,142 м; y расстояние от горизонтальной оси х-х д