212 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub
Obliczenie belki górnej
Belkę górną (rys. 7.67) obliczamy z warunku na zginanie
Mg
WX
< 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
Mb =
QL
4
15000-380
4
= 1425000 N-mm.
Belkę wykonamy z żeliwa Ż1200, dla którego Rg = 300 MPa (PN-86/H--83101). Aby uzyskać odpowiednią sztywność belki zakładamy współczynnik bezpieczeństwa Xm = 5, stąd dopuszczalne naprężenie przy zginaniu wynosi
k„
300
5
= 60 MPa
oraz
Wx =
Z drugiej strony
Mg _ 1425000
kg 60
= 23750 mm*.
Wx =
Dla zewnętrznej średnicy piasty D2 = 72 mm
Hp =
6-23750
72-42
= 68,9
mm.
Przyjmujemy wysokość piasty Hp — 70 mm.
Zakładamy przekrój teowy o zmiennej wysokości i szerokości i następujących wymiarach w miejscu styku z piastą: wysokość teownika (równa wysokości piasty) Ht = 70 mm, szerokość Bt — 75 mm i grubość obu półek g — 20 mm. Odległość środka ciężkości teownika od podstawy jest równa
g(Ht — gj
Ht
2
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*
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, ^ kg.
Obliczenie słupków
Każdy słupek rozciągany jest siłą Q, =^-= 7500 N. Siłę zginającą określimy z zależności
M, 38200
Q
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' + 5o43') = 38200 N-mm — momentem skrę-