Корпус элеватора. Материал 35ХМЛ

Бурт корпуса (рисунок 5.1)

Рассчитываем опорную площадь на действие сминающих, срезывающих и изгибающих напряжений.

 

Рисунок 5.1 - Бурт корпуса

 

σсм = , МПа (5.1)

 

где - площадь действия нагрузки на корпус, мм².

 

 = , мм² (5.2)

 

где  - внутренний диаметр бурта корпуса, Д1=132 мм;

 - наружный диаметр захвата, Д2=95 мм.

=0,59∙(1322 - 952) =4955 мм²

По формуле 5.1:

 

σсм =  = 126 МПа,

 

Сечение а - а

 

σср = , МПа (5.3)

 

где  - площадь среза, мм²

 

, мм² (5.4)

 

где h - высота бурта, мм

=0,75∙π∙132∙30=9326 мм2..

 

По формуле 5.3 получаем

 

σср= =67 МПа.

σизг = , МПа (5.5)

 

где Мизг - изгибающий момент, Н мм

 

Мизг = , Н∙мм (5.6)

Wизг - момент сопротивления сечения, мм³

изг = , мм³ (5.7)

Мизг = Н∙ммизг = мм³

 

Подставляя в формулу 5.5 получаем

 

σизг =  = 124 МПа.

 

Проушина корпуса

 

Рисунок 5.2 - Проушины корпуса

 

Опасное сечение б-б подвержено растягивающим напряжениям

 

σсм = , МПа (5.8)

 

где d - диаметр отверстия под палец, d=35 мм;

е - толщина проушины, е=22 мм.

 

σсм =  = 406 МПа.

 

Механические характеристики отливки корпуса:

 

σт = 550 МПа, σв = 700 МПа

[σ] =  = 423 МПа;

[σ]ср = [σ]/2 = 432/2 = 212 МПа,

 

где к - коэффициент запаса, к = 1,3.

 

Серьга элеватора

Материал 40ХН. Механические характеристики: σт = 785 МПа, σв = 980 МПа.

Серьга (рисунок 5.3) подвержена действию силы давления штропа Р и двух сил Р/2, приложенных к проушинам серьги. Вследствие наличия деформации серьга соприкасается со штропом по длине дуги, измеряемой углом α, а в проушинах серьги появляются горизонтальные распирающие усилия Q. Для определения усилий Q необходимо произвести сложные математические вычисления. Величина угла α и закон распределения давления по дуге, измеряемой углом α и закон распределения давления по дуге, измеряемой углом α, неизвестны. Их теоретическое определение представляет затруднение. Упрощенно рассчитываем серьгу без учета влияния деформаций от действия сил Q.

Рисунок 5.3 - Серьга элеватора

 

Проушины серьги, опасное сечение а-а

Растягивающие напряжения

 

σр = , МПа (5.9)

 

где с - толщина наружной части проушины, с = 17 мм;- толщина внутренней части проушины, d = 12 мм;- наружный радиус, R = 40 мм- внутренний радиус, r = 17,5 мм

 

σр

 

Определяем по формуле Ляме наибольшие растягивающие напряжения σр в точке b от сил внутреннего давления (давление пальца).

 

σр = , МПа (5.10)

где q - интенсивность сил внутреннего давления.

= , МПа (5.11)= МПа.

 

По формуле 5.10 получаем

 

σр= МПа.

 

Прямолинейная часть I - I до II - II. В сечении II - II действуют растягивающие напряжения.

 

σр = , МПа (5.12)

 

где Д - диаметр прямолинейной части серьги, Д = 40 мм.

 

σр = МПа.

[σ] = σр/к = 785/1,3 = 604 МПа

[σ]ср = [σ]/2 = 604/2 = 302 МПа.

 

Таким образом, произведя расчеты элеватора на прочность, видно, что при превышении номинальной грузоподъемности на 25%, напряжения, а особенно в опасных сечениях, не превышают допустимые пределы прочности. Материал стали, использованный при изготовлении элеватора является наиболее оптимальным.