new 104

212 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Obliczenie belki górnej

Belkę górną (rys. 7.67) obliczamy z warunku na zginanie

o„

Mg

W_X

< K.

Obliczenie przeprowadza się w zasadzie tylko w przekroju przechodzącym przez oś gniazda nakrętki oraz w miejscu styku przekroju teowego z gniazdem nakrętki. Pozostałe wymiary belki określa się konstrukcyjnie.

Dr

Przyjmując ze szkicu wstępnego odległość między słupkami L = = 380 mm obliczymy moment gnący belki w przekroju osi gniazda

M_b =

QL

4

15000-380

4

= 1425000 N-mm.

Belkę wykonamy z żeliwa Ż1200, dla którego R_g = 300 MPa (PN-86/H--83101). Aby uzyskać odpowiednią sztywność belki zakładamy współczynnik bezpieczeństwa X_m = 5, stąd dopuszczalne naprężenie przy zginaniu wynosi

k„

300

5

= 60 MPa

oraz

W_x =

Z drugiej strony

Mg _ 1425000

kg    60

= 23750 mm*.

W_x =

Dla zewnętrznej średnicy piasty D₂ = 72 mm

H_p =

6-23750

72-42

= 68,9

mm.

Przyjmujemy wysokość piasty H_p — 70 mm.

Zakładamy przekrój teowy o zmiennej wysokości i szerokości i następujących wymiarach w miejscu styku z piastą: wysokość teownika (równa wysokości piasty) H_t = 70 mm, szerokość B_t — 75 mm i grubość obu półek g — 20 mm. Odległość środka ciężkości teownika od podstawy jest równa

g(H_t — gj

H_t

2

9Bt\

2- (70    20)

70 + 20

o n tt 20

2-75.-

2-(70-20) + 20-75

Moment bezwładności przekroju będzie równy

= 24 mm.

g(H,~gl‘ ,    Jn, + g    g’B, ,    /    g\‘

-^-+9(H,-b)(- ₂--») +"ir⁺    "‘2/ '

20+75

12

mm*

_jo_S7^M_{)L + 20(70}_₂₀₎/7o+a)

1Z

4- 20*75 ^24— yJ = 973333 oraz wskaźnik wytrzymałości

ymax

973333

46

= 21159 mm³.

Moment zginający w rozpatrywanym przekroju

M,

Q i	f L D2	\ 15000 |	f 380	72 \
2 ’	[ 2 2	r 2 ^1	i 2	2 /

- = 1155000

a naprężenie gnące

Mg

W*

N-mm,

o

a

1155000

21159

= 54,6 MPa.

Wymiary przekroju teowego założono prawidłowo, gdyż spełniają warunek o, ^ k_g.

Obliczenie słupków

Każdy słupek rozciągany jest siłą Q, =^-= 7500 N. Siłę zginającą określimy z zależności

M, 38200

Q

P.=

380

100,5 N,

gdzie L = 380 mm jest odległością między słupkami, a M, = 0,5Qd,tg(y+-+ e') = 0,5*15000-31,5•tg(3⁰28' + 5^o43') = 38200 N-mm — momentem skrę-