Создание домкрата

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………….…..3

Расчетная часть……………………………………………………………………4

Заключение…………………………………………………………………...……8

Список литературы………………………………………………………….…….9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В данной работе предоставлен винтовой домкрат, который используется на монтаже  для подъема тяжелых конструкций  на небольшую высоту.

Винтовой домкрат состоит из: винта, гайки, корпуса, прижима (пяты), основания  и маховика.

С помощью маховика винт приводится в движение, то есть начинает вращаться  вокруг своей оси. Вращательное движение винта превращается в поступательное при помощи гайки, установленной  в корпусе. Вследствие чего создается  необходимое рабочее усилие (прижим детали или ее высвобождение).

 

Расчетная часть

 

Исходные данные:

 Тяговое усилие Q,  H; (Максимальная грузоподъемность = 1800 кг, переведем в H. mg =F ,где F =1Н, g =9,8м/с^2. m= F/g =1H/9,8м/с^2 =0,102кг., т.е. 1 кг ≈ 10Н)

Следовательно тяговое усилие домкарта составляет 1800*10=18000Н;

Максимальная высота подъема = 0,5м.

Произвести проверочный расчет домкрата с Q =18 000 Н с данными, приведенными на рис. 1. 
   Винт изготовлен из стали 35, гайка - из чугуна, резьба однозаходная с шагом 10 мм.

 
   1. Определим КПД домкрата: 
  а) угол β подъема винтовой линии прямоугольной резьбы (при среднем диаметре d₂) 
 

или β = 4^°03^' ;  

 б) угол трения ρ при f=0,12 tgρ =0,12, или ρ=6^°51'; 
  в) условие самоторможения будет при β≤ρ; 
  г) условие преобразования поступательного движения во вращательные будет при β ≥ 2ρ; 
  д) работа за один оборот винта, необходимая для подъема груза и преодоления силы трения в резьбе, 
Аρ = Qπd₂tg( β+ρ) = 18000·3,14·45tg(4°03' + 6^°51') = 18000·141·0,195≈494 000 Н·мм; 
  е) работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при f₁ =0,14:

 

 

 

  ж) полезная  работа подъема груза А_п =QP= 18 000·10= 180 000 Н · мм; 
  з) КПД

η = А_п / Аρ  + А_т  = 180 000/(494 000+375 237)*100 = 20,7%;

 

 

   2. Определяем усилие рабочего  А_З при подъеме груза. При длине рукоятки 500 мм работа за один оборот A_З = Р_р· 2πL = Р_р · 6,28 · 500 = 3140P_р;

эта работа должна быть равна А_ρ + А_т , т.е. 3140Р_р = 869237 Н·мм, откуда  
  Р_р = 869237 / 3140 = 276,8 Н. 
   Усилие Р_р не велико, так как на одного рабочего принимают Р_р= 150÷300 Н.

 
  3. Проверяем напряжение в винте: 
  а) расчетная длина винта 
l = 500 + 70 - 50/2 = 545 мм;  

 б) радиус инерции круга  диаметром d₁=40 мм 
   i = d/4 = 40/4 = 10 мм;  
  λ = l / i = 545/10 = 54,5;

при такой малой гибкости проверки на устойчивость не требуется; 
  в) нормальное напряжение

 
   
 

Рис. 1. Схема к расчету домкрата

 

 

  г) касательное  напряжение 
  τ_кр =M_кp/0,2d³₁  = 77 962/0,2·40³ = 6,1 МПа, 
где крутящий момент  
М_кр = Q · (d₂/2)·tg(β+ρ) =  18000·45/2 · 0,1925 = 77 962 Н · мм;  

 д) приведенное напряжение

 
  

для винта из стали 35 при статической нагрузке допустимо до =85,0 МПа.

 

 

   4. Проверяем высоту гайки: 
  а) число витков в гайке 
  z = H / P = 50 / 10 = 5;  

 б) удельное давление 

Результат расчета удовлетворительный, так как величина находится в  пределах, указанных в табл. 1.

Таблицы 1. Допускаемые давления

Материал	[q]  МПа
Сталь по чугуну	5-6
Сталь по антифрикционному    чугуну	10-13
Сталь по стали	7-13
Сталь по бронзе	7-13

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной контрольной работе был сконструирован винтовой домкрат, грузоподъемностью 1800кг и высотой подъема 500см.

В данной работе было рассчитано:

- КПД данного домкрата = 20,7%;

- усилие рабочего=276,8Н, что является  нормальным значением;

- напряжение на винте: нормальное (14,3МПа), касательное (6,1МПа), и приведенное(18,8МПа);

-удельное давление на гайку,  которое равно 5,1МПа.

Исходя из данных расчетов сделан вывод, что результаты являются удовлетворительными, так как соответствуют справочным данным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.2: В.И. Ануриев - М.:Машиностроение, 2001., 912с.