История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2022-09-11 | 30 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Корпус объединяет все элементы и узлы приспособления: на нем размещаются и закрепляются установочные и зажимные устройства, вспомогательные элементы и механизмы.
Корпус воспринимает усилия, действующие на узел или изделие при сборке и сварке, поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью (при минимально возможном весе) и виброустойчивостью.
Кроме того, корпус приспособления должен иметь удобную конструкцию, позволяющую быстро установить, закрепить и снять детали и готовый узел (изделие); быть простым в изготовлении, обеспечивать безопасность в работе.
Центр тяжести передвижных или кантуемых приспособлений не должен выходить за пределы опорных элементов корпуса (в противном случае приспособление будет неустойчивым).
Конструктивные формы корпусов зависят от конфигурации и размеров узлов, изделий. В простейшем случае корпус представляет прямоугольную плиту, планшайбу, коробку, ящик.
Форма и размеры корпуса зависят также от места его установки: на столе сварщика, на фундаменте, на шпинделе, передней или задней бабке, планшайбе поворотного механизма, на столе станка-автомата и т.д.
Корпусы отливаются по индивидуальным моделям, свариваются из элементов, вырезанных из листового или профильного металла, собираются из отдельных частей, получаемых отливкой или вырезкой из листового металла и из стандартных литых заготовок с последующей их обработкой.
Корпусы и части сборных корпусов обычно отливаются из чугуна марок СЧ12-28 и СЧ15-32. Сварные корпуса изготовляют из стали марок Ст.3, Ст.5, Ст.6.
Упорные и несущие конструкции корпусов приспособлений рассчитываются на прочность и жесткость либо по заданным зажимным усилиям, либо по возможным деформациям, возникающим в процессе сварки.
|
Рассмотрим в качестве примера расчет верхней и нижней опорных балок применительно к сборочно-сварочному устройству клавишного типа, приведенному на рис. 5.22. Приспособление предназначено для сборки и сварки стыковых соединений листов длиной до 6,5 м. Расчетная длина опорных балок равна 7 м. Материал опорных балок – BCт.3сп.
Верхняя балка является опорой зажимного клавишного устройства и одновременно несущей конструкцией для рельсового пути сварочного автомата. Поэтому ее необходимо рассчитывать как на прочность, так и на жесткость, чтобы упругая деформация балки не превышала величины, обусловленной требуемой точностью положения электрода относительно линии шва.
Расчет верхней опорной балки на прочность. Составляем расчетные схемы (рис. 6.1).
Балка работает на изгиб и кручение. Изгиб происходит под действием равномерно распределенной нагрузки q = р – g = 20 – 3 = I7 кН/м, где p = 20 кН/м – заданное погонное усилие на клавишах; g = 3 кН/м – собственный вес балки и закрепленных на ней устройств, приходящийся на единицу длины балки.
Наибольший изгибающий момент (см. рис. 6.1, б) будет посредине балки:
где L – длина балки между опjрами (L = 7 м). Максимальное напряжение изгиба
где W – момент сопротивления балки, равный моменту инерции сечения балки относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести сечения, J = 58520 см4, отнесений к высоте:
Тогда
т.е. оно значительно ниже допускаемого значения σ и = 250 МПа для материала балки ВСт.Зсп и условий работы.
Следовательно, балка обладает гарантированной прочностью на изгиб.
Наибольший крутящий момент (от внецентренной нагрузки на клавиши) действует не посредине балки (как при изгибе), а по ее концам и не совмещается с действием наибольшего изгибающего момента. В среднем сечении балок крутящий момент равен нулю. Поэтому влияние скручивания балки на ее прочность невелико и им можно пренебречь, но его необходимо учесть при расчете балки на жесткость
|
Расчет балки на жесткость. Прогиб балки под действием равномерно распределенной нагрузки q будет наибольшим посредине ее пролета (см. рис. 6.1, б):
при этом Е = 2,1·105 МПа.
Кроме того, балка приобретает деформации скручивания, причем наибольший угол закручивания будет посредине балки и, следовательно, его деформативное действие будет совмещаться с действием изгиба балки.
Балка нагружена крутящим моментом, равномерно приложенным по всей ее длине (см. рис. 6. 1, в): m кр = р· l 0 = 20 · 0,32 = 6,40 кН/м.
Для консольной балки трапецеидального сечения (как для трубчатого сечения), нагруженной на свободном конце крутящим моментом Мкр, напряжение и деформация определяются по формулам теории упругости:
(6.1)
где F – площадь, ограниченная срединной (штриховой) линией на рис. 6.1, а;
δ – толщина стенки.
Из условия симметрии рассматриваемой балки и симметрии нагрузки на кручение следует, что двухопорная балка длиной L может быть заменена эквивалентной консольной балкой длиной 0,5 L, заделанной в опоре и нагруженной равномерно распределенным крутящим моментом ткр = pl 0 (l 0 – поперечное плечо силы р относительно центра тяжести сечения балки).
Касательное напряжение кручения будет наибольшим в месте заделки (на опоре), где действует наибольший крутящий момент
(6.2)
Подставляя это значение Мкр в формулу (6.1), получим выражение для наибольшего напряжения кручения:
(6 3)
для рассматриваемой балки
Напряжение кручения τ мало и им можно пренебречь, к тому же оно не совпадает по сечению с наибольшим нормальным напряжением изгиба σ и.
Наибольший угол закручивания балки в ее средине
(6.4)
где S – длина срединной (штриховой) линии на рис. 6.1, а; G = 8,0 • 1010 Па – модуль сдвига. I
Отсюда
Наибольшая деформация кручения α совпадает (по сечению) с наибольшим прогибом балки посредине пролета, поэтому необходимо суммировать ее деформативное воздействие с действием изгиба.
Отклонение конца электрода А (см. рис. 6.1, а) максимально в тот момент, когда сварочный автомат находится посредине балки. В результате изгиба балки конец получит вертикальное перемещение вверх, равное прогибу f. В то же время под действием момента кручения конец электрода отклонится вверх по дуге окружности j в, описанной радиусом R из центра кручения (приближенно из центра тяжести сечения балки): j = Rα = 454·0,0056 = 2,5 мм.
|
По размерам, приведенным на рис. 6.1, a, можно определить вертикальную (j в) и горизонтальную (j г) составляющие этого перемещения: j в =365·0,0056=2 мм; j г = 270·0,0056 = 1,5 мм.
Суммарное вертикальное перемещение конца электрода вверх соответствует увеличению вылета электрода h в = f + j в = 4,3 +2 =6,3 мм. Горизонтальное смещение электрода от оси свариваемого стыка h г = j г = 1,5 мм.
Эти отклонения необходимо сопоставить с пределами, допускаемыми по технологии сварки при использовании конкретного сварочного оборудования.
Для уменьшения или устранения отклонений рекомендуется направляющие рельсы для сварочного автомата устанавливать и закреплять на балке при включенном зажимном устройстве, т.е. при рабочем – изогнутом состоянии балки. Прямолинейность и строгая параллельность обеспечиваются соответствующими прокладками.
Расчет нижней опорной балки на прочность и жесткость. Если нижняя продольная балка 9 (см. рис. 5.22) укрепляется на жесткая основании, ее деформация и напряжения могут быть сведены к нулю путём соответствующего усиления фундамента.
Если же нижняя балка устанавливается на отдельных опорах (например, в передвижном зажимном устройстве), то ее расчет на прочность и жесткость приобретает первостепенное значение. Нижняя опорная балка может быть рассмотрена как балка, опертая по концам и нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q = 2 p + g н, значительно превосходящей нагрузку верхней балки. Определяем расчетный изгибающий момент в нижней балке и прогиб:
(6.5)
(6.6)
здесь, р – погонное усилие одного ряда клавишей, кН/м; gн – собственной вес нижней балки, кН/м.
В рассматриваемом примере нижняя балка имеет коробчатое сечение. Высота балки 700 мм, ширина 300 мм, толщина стенок 16 мм, толщина поясов 24 мм. Момент инерции сечения J = 239000 cм4, момент сопротивления W = 6800 см3
|
По формуле (6.5) определяем изгибающий момент и соответствующее напряжение изгиба:
По формуле (6.6) находим прогиб балки посредине:
Суммарное изменение вылета электрода в результате упругого деформирования верхней и нижней балок h эл = 4,3 + 2,7 + 2,0 = 9,0 мм. Оно должно быть меньше допускаемого по технологии сварки.
Предположим, что приспособление применяется с оборудованием для автоматической сварки под флюсом. Тогда допускаемое отклонение вылета электрода (номинал ± 5 мм) равно 10 мм. Таким образом в данном случае увеличение вылета электрода вследствие упругого деформирования балок не превышает допускаемого.
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!