На асфальтоукладчике при монтаже вакуумно-балластного устройства используются стандартные болты М20x1,5 из стали 30X ГОСТ 7788-70 в количестве восьми штук и шесть штук болтов М27x3,0 также из стали 30X.
Болты М27x3 соединяют устройство с фланцем крепления к асфальтоукладчику. Таким образом, эти болты воспринимают только вес ваукуумно-балластного устройства.
Прочность болта при таком виде нагрузки расчитывается по формуле:
,
где: - растягивающая нагрузка;
- внутренний диаметр резьбы.
Растягивающая нагрузка расчитывается по формуле:
,
где: - сила затяжки;
- нагрузка силы тяжести;
- коэффициент внешней нагрузки,
=0,2…0,3.
Сила затяжки расчитывается по формуле:
,
где: - коэффициент затяжки;
- внешняя нагрузка.
Коэффициент затяжки имеет значения
Примем среднее значение
Внешняя нагрузка на болт:
Сила затяжки болта:
Растягивающая нагрузка:
Подставив полученные результаты, рассчитаем прочность болтового соединения:
Запас прочности рассчитывается по формуле:
Приведенные расчеты показали, что выбранные болты М27x3,0 обладают более чем достаточным запасом прочности.
Болты М20x1,5 подвержены переменной растягивающей нагрузке, так как соединяют подвижные вакуумно-балластного устройства.
Запас прочности по переменным напряжениям расчитываются по формуле:
,
где: - предел выносливости материала;
- переменное напряжение в болте;
- эффективный коэффициент напряжений в резьбе;
- коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений;
- постоянное напряжение в болте.
Коэффициент примем равным 4.
Коэффициент = 0,1.
Предел выносливости для стали 30X
.
Переменное напряжение в болте рассчитывается по формуле:
,
где: - приращение нагрузки на болт;
- площадь сечения болта.
Приращение нагрузки рассчитывается по формуле:
,
где: - коэффициент внешней нагрузки;
- внешняя нагрузка.
Постоянное напряжение в болте рассчитывается по формуле:
Рассчитаем внешнюю нагрузку на болт:
,
где: – число болтов в соединении;
При расчете силы затяжки болта примем коэффициент затяжки так как в данном болтовом соединении применена пружина, таким образом, соединение затягивается не до упора, а до определенного поджатия пружины.
.
Рассчитаем переменное и постоянное напряжения в болтах:
Подставив полученные результаты в формулу, рассчитаем запас прочности:
Заключение
В результате проделанной работы мною был спроектирован башенный кран грузоподъёмностью 6 тонн и скоростью передвижения 2,52 м/мин.
В данном курсовом проекте схема механизма укатки наиболее проста, экономична и наиболее приемлема в данном случае. Детали механических передач защищены от воздействия внешней среды и попадания пыли и грязи уплотнениями и манжетами. Масло, заливаемое в редуктор, обеспечивает смазку трущихся поверхностей, зубьев (смазка производится окунанием и частичным разбрызгиванием). Данная схема не требует особых затрат и имеет преимущественно компактные габариты в сравнении с остальными предложенными схемами.
В результате выполненного курсового проекта достигнуто изменение некоторых технических характеристик катка ДУ-47а до требуемых значений при одновременном сокращении номенклатуры используемых деталей, применении стандартизованных узлов и некоторых общих деталей, как для механизма подъема, так и для механизма вращения, что в итоге снижает стоимость катка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Костелюк Н.П, Сергеева Г.П, Посадский Л.М, «Рациональные режимы уплотнения асфальтобетонной смеси» Автомобильные дороги 1980г.
№6 с. 20-22
2 Васильев А.А, Хархута Н.Я, и др. «Уплотнение асфальтобетона с одновременным вакуумированием» Автомобильные дороги 1980г.
№8 с. 17-18
3 Хархута Н.Я, и др. «Уплотнение асфальтобетонной смеси катком с пневмовакуумным балластным устройством» Автомобильные дороги 1980 г. №1 с.16-18
4 Гамыкин Н.С. «Гидравлический привод системы управления» М Машиностроение, 1972г –376с.
5 Якунин О.А., и др. «Исследование процесса охлаждения слоёв асфальтобетонной смеси» В сб. Совершенствование технологии и механизации строительства дорожных покрытий. Труды Союздор НИИ вып. 61 1972г.
6 Васильев А.А., Хархута А.Я и др. «Дорожный каток с пневмовакуумным балластным устройством» Строительные и дорожные машины 1984г №12 с. 17-18.