Приспособление для дефектации шатуна в кривошипно-шатунном механизме трактора

В этом случае 4

или и, следовательно,

(2.1)

где F3 – сила затяжки болта, Н,

K=1,2 – 1,5 – коэффициент запаса от взаимного сдвига детали, /4/

Q = 500 ньютонов – сила сдвига, в данном с

лучае она принимается равной средней силе руки человека,

f =0,15 – коэффициент трения между поверхностями соединяемых деталей /4/

Такой болт работает на растяжение и кручение. Учитывая работу болта на кручение коэффициентом затяжки kзат=1,3, получаем следующую расчетную зависимость:

σэкв= kзат∙F3/(z∙Sp)=4 kзат∙K∙Q/(π∙f∙z∙dp2)≤[σср] (2.2)

Используя данную зависимость, мы можем определить расчетное напряжение по следующей формуле 5:

σэкв=4 kзат∙K∙Q/(π∙f∙z∙dp2) (2.3)

где kзат=1,3 – коэффициент затяжки,

Q – сила сдвига, кПа,

π = 3,14,

z – число болтов,

dp = 8 – расчетный диаметр, мм.

Здесь расчетное напряжение обозначено σэкв, МПа, так как оно учитывает совместное влияние нормальных напряжений от растяжения болта и касательных напряжений, возникающих при его кручении.

Подставив полученные значения в формулу 5, получим следующее выражение:

σэкв=4∙1,3∙1,4∙500/(3,14∙0,15∙1∙(8)2) ≈ 120,8

Расчетное напряжение на болт не превышает допустимых напряжений, значит использование болта диаметром 8 миллиметров для закрепления шатуна допустимо.

2.5.2 Расчет пластины на изгиб под действием силы затяжки болта

Под действием внешних сил, перпендикулярных к срединной плоскости, пластина меняет свою кривизну. Это изменение кривизны происходит, как правило, одновременно в двух плоскостях, в результате чего образуется некоторая слабоизогнутая поверхность двоякой кривизны, так называемая упругая поверхность.

Рассмотрим нашу пластину толщиной h = 2-3 миллиметра, нагруженную постоянной силой затяжки болта FЗ = 4333 ньютона, расположенной параллельно оси болта. Деформации перемещения и напряжения, возникающие в пластине, будут также направлены параллельно оси болта.

Прогиб пластины обозначим через ω, мм, а угол поворота нормали через υ, градусы.

Рассчитаем силу сдвига, Q, Н: /5/

Q = Р/2πr (2.4)

где Р – сила воздействующая на пластину, в данном случае она равна силе затяжки болта, то есть Р=4333 Ньютона,

π=3,14,

r – радиус пластины.

Принимаем: /5/

(2.5)

где С/1, С2и С3 – произвольные постоянные.

В центре, при r = 0, угол υ = 0. Следовательно, поскольку lim r ln r/R=0, постоянная С2 = 0. Величина C1 подбирается так, чтобы функции обращалась в нуль при r = R. Это дает C1 = 0.

Таким образом,

(2.6)

Изгибающие моменты принимаем: 5

(2.7)

(2.8)

Эпюры, построенные по этим формулам, представлены на рисунке 10.

Рисунок 10 – Эпюра моментов Mr и Mt

Как видим, в центре изгибающие моменты обращаются в бесконечность, что является следствием того, что здесь обращается в бесконечность поперечная сила. В центре, таким образом, имеет место, как говорят, неустранимая особенность. В реальных условиях сосредоточенных в точке сил не существует – это лишь схема.

Сила прикладывается по небольшой площадке как на рисунке 11 в зависимости, от величины которой будут возникать большие или меньшие напряжения.

Рисунок 11 – Эпюра моментов Mr и Mt

Прогиб в центре пластины при сосредоточенной силе имеет конечную величину, и схематизация реальных условий приложения сил не вносит здесь противоречий:

(2.9)

Так как при r = R прогиб ω = 0, то

(2.10)

откуда

(2.11)

В центре

(2.12)

где R – радиус нагруженной части пластины, для расчетов мы возьмем наибольшее значение равное 50 миллиметрам,

D – жесткость пластины на изгиб.

Жесткость пластины определяется по формуле 15:

(2.13)

где Е – жесткость металла, для стали она составляет 2∙106 кГц/см2,

h = 2 – толщина пластины,

µ - безразмерный коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом Пуансона.

Для изотропных материалов он не может превышать 0,5.

По формуле 15 определим жесткость пластины:

Подставив полученные данные в формулу 14, получим максимальную величину прогиба пластины, ωmax, мм:

Таким образом, пластина при затяжке болта прогнется всего на 0,04 миллиметров, что в свою очередь ни каким образом не повлияет на точность измерений.

3 Охрана труда

3.1 Общие меры техники безопасности

Охрана труда – это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе их трудовой деятельности, включающая правовые, социально экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия образующие механизмы реализации конституционного права граждан на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Это право закреплено также в статье 7 Международного пакта об экономических, социальных и культурных правах.

На рабочих постах и в помещениях специализированных производственных участков должны строго соблюдаться правила техники безопасности и охраны труда, а сами они полностью соответствовать общестроительным, противопожарным и санитарно-гигиеническим требованиям. Общие меры безопасности предусматривают соблюдение на рабочих постах участков ТО и ТР следующих основных требований:

1) ключи подбирают по размерам гаек и головок болтов. Не разрешается работать гаечными ключами с непараллельными, изношенными губками, подкладывать металлические пластинки между гранями гайки и ключа, удлинять рукоятку ключа путем присоединения другого ключа или трубы;

2) электроинструменты хранят в инструментальной и выдают для пользования только после предварительной проверки вместе с защитными приспособлениями. Присоединение электрического инструмента к электросети разрешается только с помощью штепсельных соединений;

 Скачать реферат