Projekt wysięgnika.doc

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Projekt wysięgnika

Obliczenia przeprowadzone dla optymalnej pod względem masy konfiguracji konstrukcji wysięgnika. Pozostałe opcje zostały obliczone w arkuszu kalkulacyjnym: Wysięgnik 1.2.xls, który Pan skopiował sobie na dysk.

R = 2 [m]

a = 1,35 [m]

P = 15180 [N]

P : maksymalne obciążenie + masa wciągarki

Obliczenie reakcji w podporach:

Obliczanie momentów gnących i sil tnących w pręcie zginanym

1)

2)

3)

Dobieranie przekrojów

Wybrana stal: St3, σdop=220[MPa]

D1

σdop=220[MPa]

Wybrany pręt okrągły to : Ø14

D2

Wybrany dwuteownik : I80

D3

Wybrany dwuteownik : I80

σdop=220[MPa]

Co prawda powyższa równość nie jest spełniona, lecz konstrukcja wytrzyma. A przy wyborze kolejnego dwuteownika z normy wybór staje się nieopłacalny.

Masa wysięgnika

Poniżej przedstawione są wykresy obrazujące zmianę masy wysięgnika w zależności od kąta α a tym samym od długości pręta zginanego.

Jak widać wybrana konfiguracja charakteryzuje się najmniejszą masą.

Zgrubne przedstawienie zmian kąta α

Dokładne przedstawienie zmian kąta α

Na podstawie obliczeń wybrano wysięgnik:

Pręt 1 (rozciągany) : pręt okrągły Ø14

Pręt 2 (ściskany)     : dwuteownik I80

Pręt 3 (zginany)     : dwuteownik I80

Wciągarkę:

YALE CPMF 20-4

Dane techniczne:

·  Max.obciążenie: 2000 kg

·  Moc silnika: 1,6 kW

·  Prędkość: 4 m/min. pod obciążeniem

·  Waga: 87 [kg]

źródło: http://eurotech.opole.pl

Weryfikacje połączeń przeprowadzono dla wybranych połączeń:

1)     Połączenie pręta pierwszego z drugim

a)      Połączenie śrubowe

  Na podstawie wyniku dobrano śruby M10 w liczbie sztuk 4 w klasie własności  

mechanicznych 10.9

b)     Połączenie spawane

                   r1=12,51[mm]   r2=7[mm]

   Długość spoiny

                             s dla R <= 255[MPa] przyjmuje się 0,8

                                                   R – granica plastyczności dla stali St3

                      Zakładamy  a(wysokość czoła spoiny) równą 3[mm]

                       Warunek wytrzymałościowy został spełniony.

2)     Połączenie pręta drugiego z trzecim

a)      Połączenie śrubowe

           Na podstawie wyniku dobrano śruby M6 w liczbie sztuk 4 w klasie własności    

           mechanicznych 3.6                  

b)     Połączenie spawane

Przy tym połączeniu występuje minimalna siła tnąca pochodząca od ciężaru belki nr. 2 tak więc dobieranie wysokości spoiny jest pominięte.

Przyjęto wysokość spoiny równą 3[mm]. Warunek wytrzymałościowy na pewno będzie spełniony ponieważ dla tej wysokości spoiny zostały już przeprowadzone obliczenia w bardziej obciążonym połączeniu.

3)     Połączenie pręta trzeciego z pierwszym

a)      Połączenie śrubowe

                        Na podstawie wyniku dobrano śruby M10 w liczbie sztuk 4 w klasie własności  

                        mechanicznych 10.9

b)&...