- •Часть 3
- •Часть 3
- •Введение
- •Глава 1. Основы ПроектированиЯ механических прессов
- •1.1. Традиционная методика проектирования механических прессов
- •1.2. Кинематические и силовые особенности исполнительных механизмов. Связь кинематических и силовых параметров
- •1.3. Кинетостатика колено-рычажных механизмов
- •1.4. Методика автоматизированного анализа кинетостатических параметров исполнительных механизмов механических прессов
- •Глава 2. Проектирование привода и элементов системы включения механических прессов
- •2.1. Расчет клиноременной передачи
- •2.2. Проектирование привода механических прессов
- •Исходные данные:
- •Результаты расчета
- •2.3. Расчет потерь холостого хода механических прессов
- •2.4. Расчет главного электропривода
- •2.5. Расчет муфты, тормоза и наибольшего числа включений
- •Расчет муфты
- •Расчет ленточного тормоза
- •Расчет дискового тормоза
- •Исходные данные:
- •Расчет наибольшего числа включений
- •Основные схемы пневмоуправления
- •Глава 3. Проектирование базовых деталей механических прессов
- •3.1. Расчет валов кривошипно-шатунного механизма
- •Расчет главных валов кгшп
- •Расчет главных валов механических листоштамповочных прессов
- •3.2. Расчет шатунов механических прессов
- •3.3. Расчет ползунов механических прессов
- •Ползуны кривошипных горячештамповочных прессов
- •Ползуны листоштамповочных прессов
- •Ползуны кривошипно-коленных прессов холодной объемной штамповки
- •3.4. Проектирование и расчет механизма регулировки закрытой высоты кгшп
- •3.5. Расчет уравновешивателей механических прессов
- •3.6. Проектирование станин механических прессов
- •3.6.1. Определение геометрических характеристик сечений.
- •3.6.2. Проверочный расчет на прочность
- •3.6.2.1. Открытые станины
- •3.6.2.2. Закрытые разъемные станины
- •3.6.2.3. Стяжные шпильки
- •3.6.2.4. Стойки
- •3.6.2.5. Траверса и стол
- •3.6.2.6. Деформация станины
- •3.6.2.7. Закрытые цельные станины
- •3.7. Расчет базовых деталей механических прессов с применением метода конечных элементов
- •Глава 4. Автоматизированное проектирование и расчеты базовых деталей механических прессов
- •4.1. Основные функции, структура и область применения сапр механических прессов
- •4.2. Этапы проектирования механических прессов. Связь программных модулей
- •4.3. Последовательность работы при проектировании с применением сапр механических прессов
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Часть 3 177
- •Часть 3
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.6.1. Определение геометрических характеристик сечений.
Траверсы, стойки, столы станин не имеют постоянных по длине сечений, поэтому для расчета применяют приведенные постоянные по длине участка площади F и моменты инерции J сечений. Для их определения стойка, траверса или стол делятся на участки с постоянными сечениями, и составляются эскизы сечений каждого участка. Сложные сечения разбиваются на простые элементы так, чтобы их геометрические характеристики вычислялись по простым всем известным формулам:
площадь элементов сечения .
Момент инерции элемента сечения .
Для сечений, составленных из прямоугольников, вычисления геометрических характеристик рекомендуется выполнять в табличной форме.
Приведенные площади F и моменты инерции J сечений определяются по формулам:
, мм2 (3.56)
, мм2 (3.57)
где l – длина стойки, траверсы или стола;
li, Fi, Ii – длина, площадь и момент инерции сечения i-го участка;
n – число участков с постоянными сечениями.
Коэффициент h формы сечения при сдвиге вычисляется, если отношение длины стержня расчетной модели к высоте сечения l/h =< 4, по формуле
, (3.58)
где b0 – ширина элементов сечения по центральной оси сечения;
Sc – статический момент относительно центральной оси части площади сечения, расположенной с одной стороны этой оси.
Для коробчатых сечений, с разной толщиной верхней и нижней стенок, коэффициент формы сечения при сдвиге h/b = 0,8 и (h1+h2)/2 =< 3 определяется по приближенной формуле
(3.59)
где F – площадь сечения;
FCT – площадь вертикальных стенок, равная 2hb1.
Эта формула справедлива для швеллерных сечений при тех же соотношениях толщин стенок.
Для балки двутаврового сечения коэффициент можно приближенно определить по формуле:
, (3.60)
где F – площадь поперечного сечения;
FД – площадь сечения стенки двутавра.
Для сплошных круглых сечений = 1,1.
3.6.2. Проверочный расчет на прочность
3.6.2.1. Открытые станины
В результате расчета рамы, заменяющей станину, определяются изгибающий момент М, перерезывающая Q и нормальная N силы в сечениях станины. Опасным является сечение станины, прочность которого наименьшая по сравнению с другими сечениями. Проверка прочности опасных сечений станины производится путем определения нормальных и касательных напряжений:
, Н/мм2 (3.61)
, Н/мм2 (3.62)
где y – расстояние от уровня, на котором определяются напряжения до нейтральной оси сечения.
Если в сечении действуют одновременно нормальные и касательные напряжения, то находится эквивалентное напряжение
, Н/мм2 (3.63)
Коэффициент безопасности определяется по формуле
, (3.64)
при этом должно выполняться условие Sc/Sад >=1.
Линейные и угловые деформации станины определяются с помощью интеграла Мора. Линейные деформации изгибающего момента
, мм , (3.65)
от перерезывающей силы
. Мм, (3.66)
и нормальной силы
, мм , (3.67)
где Mpi, Qpi и Npi – изгибающий момент, перерезывающая сила и нормальная сила в i-ом сечении станины от заданной нагрузки;
M1i, Q1i и N1i – изгибающий момент, перерезывающая сила и нормальная сила в i-ом сечении от единичной силы.
Суммарная линейная деформация
, мм (3.68)
Угловые деформации:
от изгибающего момента
, мм , (3.69)
и перерезывающей силы
рад, (3.70)
где M1i – изгибающий момент в i-ом сечении от единичного момента.
Суммарная угловая деформация
, рад (3.71)
Коэффициент жесткости станины
линейный
Н/мм (3.72)
угловой
Н/мм (3.73)
сравнивается с рекомендуемыми значениями.