p> - дотична сила в зачепленні шестерень з зубчастими вінцями коліс, Н;
- вага робочого обладнання, Н (G=86200 Н);
- опорні (нормальні) реакції опорних роликів 1 і 2, Н;
- дотична сила на ріжучої кромці ковша, Н;
- нормальна сила на ріжучої кромці ковша, Н.
Дотична сила в зачепленні шестерень, Н:
(43)
де - Максимальний обертовий момент на роторі, Н? м;
- радіус основного кола зубчастого вінця, м (м);
- потужність на привід ротора, Вт (Вт);
- коефіцієнт запасу по крутний момент муфти граничного моменту, ();
- кутова швидкість обертання ротора, с - 1 (= 1,5 с - 1);
- коефіцієнт точності спрацьовування муфти ().
Н
Сила визначається з умови рівності моментів від сил і відносно осі обертання ротора:
Н
Силу визначаємо за формулою з силового прямокутного трикутника, складеного силами, і. Кут між силами і становить, тоді:
(44)
Н.
Тоді:
(45)
Н.
Далі необхідно визначити невідомі реакції опорних роликів.
Визначати реакції будемо методом плану сил (рисунок 9).
Спочатку складаємо векторне рівняння:
(46)
Визначаємо масштаб плану сил:
(47)
мм / кН.
Далі визначаємо величини векторів всіх сил, будуємо векторний багатокутник і визначаємо значення невідомих сил і (малюнок 9).
Рисунок 8 - План сил.
Після проведення всіх операцій отримали: кН, кН.
Після визначення всіх діючих навантажень на раму робочого обладнання, ми можемо визначити перетин балки.
Спочатку необхідно визначити реакції в опорах. Для цього необхідно скласти суму віх сил щодо осей Х і У, і скласти суму моментів усіх сил щодо правої опори.
(48)
(49)
(50)
З рівнянь (50) визначаємо реакцію R1:
Далі з рівняння (48) визначаємо реакцію R2
З формули (49) визначаємо реакцію R3:
.
Рисунок 9 - Рама робочого обладнання.
Далі необхідно визначити найбільш небезпечне перетин. Для цього потрібно побудувати епюри поперечних зусиль Q, поздовжніх зусиль N і моментів М (див. додаток).
За найбільш навантаженому перерізі ведемо підбір поперечного перерізу балки.
Підбір перерізу ведемо по допустимому напрузі:
(51)
де - момент опору прийнятого перерізу, см3;
- площа поперечного перерізу прийнятого перерізу, см2.
Матеріал рами приймаємо сталь 09Г2С [4]. Тоді:
.
Перерізом рами робочого обладнання прийнята балка двотаврова № 16 [3], тоді:
Па
Далі обрану балку необхідно перевірити на міцність по третій теорії міцності - теорія найбільших дотичних напружень.
Перевірка поперечного перерізу балки на міцність ведеться за формулою:
(52)
де - нормальні напруги в перетині на відстані у від осі х-х, Па:
(53)
де - момент інерції,, ().
Момент інерції стінки балки:
(54)
Момент інерції полки балки:
(55)
- дотичне напруження в перетині на відстань у від осі х-х:
(56)
де - с...
