Расчет детали на прочность.

Расчету на прочность подвергается деталь, работающая в наиболее напряженных условиях (по наиболее опасным сечениям).

К расчету на прочность необходимо приложить схему сил, действу-ющих на деталь. Кроме того, при расчете детали на изгиб построить эпюру изгибающих моментов, указывая допускаемые напряжения, необходимо определить марку материала, дать ссылку на литературу. Полученное в конце расчета значение коэффициента запаса прочности должно быть не более 2…3.

Примечание: выполнение конструкторской части проекта в виде

действующей модели повышает качество дипломного

проекта.

Рассмотрим две типовые задачи по расчету на прочность деталей, наиболее часто встречающихся в конструкциях дипломных проектов.

Задача. Рассчитать на прочность болт, к которому после затяжки приложена внешняя осевая нагрузка, если болт изготовлен из стали Ст3,

[δр]= 45 Н/мм².

Решение. При вращении болта под действием момента, создаваемого усилием на рукоятке ключа, болт получает затяжку. Стержень болта растягивается усилием затяжки и скручивается моментом Мр в резьбе. Поэтому расчет ведем по приведенному напряжению (оно примерно на 80% больше напряжения растяжения δр):

4Q

δр= 1.8 * -------2- ≤[δр], (86)

* d1

Или

Q

δр= 2.3 * ---2-- ≤[δр], - условие прочности,

d1

где Q – расчетная осевая нагрузка;

d1 – внутренний диаметр резьбы болта.

 

Расчет на прочность сводится к определению такого диаметра болта, который обеспечивал бы [δр] = 95 Н/мм².

 

Затем вычисляем:

2.3 Q

δр = ----2---, (87)

d1

 

по результатам расчета видно, что условию прочности будет отвечать болт с внутренним диаметром резьбы d1=10, так как δр= не превышает 95 Н/мм².

Коэффициент запаса прочности определяем по формуле:

[δр] 95

П = --------- = ------- = 1.15м.

δр 82.8

будет обеспечена прочность с необходимой экономией металла.

 

Примечание: Если затянутый болт не нагружен осевой силой (примером является крепление люков, крышек, к герметичности которых не предъявляются особые требования), программа составляется аналогично. Условие прочности в этом случае определяется из формулы:

1.65

δр = ----2---≤[δр] (88)

d1

Задача: Рассчитать на прочность рукоятку съемника подшипника, если длина рукоятки l=250мм, рукоятка изготовлена из стали 45, [δиз] =150Н/мм².

Решение: рукоятка испытывает напряжение изгиба, условие прочности определяется по формуле:

Миз

δиз = --------≤[δиз], (89)

Wиз

 

Где Миз – изгибающий момент.

 

Миз = Р * l, (90)

 

Где Р – усилие, прикладываемое к рукоятке,

 

Wиз - момент сопротивления изгибу, для круглого сечения

 

Wиз =0.1 * d³, (91)

 

Где d – диаметр стержня рукоятки.

Р * l

Тогда δиз = --------- ≤[δиз], (92)

0.1* d³

 

Расчет на прочность сводится к определению такого диаметра стержня рукоятки, который обеспечивал бы при заданном усилии [δиз] = 150Н/мм².

По результатам расчета видно, что условию прочности будет отвечать рукоятка съемника диаметром d=10мм и более, так как δиз не превышает 150Н/мм². С учетом реальной силы Р, прикладываемой к рукоятке, и экономии металла (коэффициент запаса прочности не должен быть более двух) принимаем диаметр стержня рукоятки, обеспечивающий прочность, d=15мм.

Коэффициент запаса прочности

[δиз] 140

n= ------- = ------- = -1.89

δиз 74

что отвечает требованиям.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

 

Расчет капиталовложений.

 

При определении экономической эффективности ТО автомобилей учтен объем работ по ТО и ТР, выполняемых только на станции ТО автомобилей. За базу для сравнения приняты показатели существующей станции ТО автомобилей.

Стоимость основных производственных фондов определяется по формуле:

 

Со = Сзд + Соб + Спи, (5.1)

 

Где Сзд – сметная стоимость зданий, руб.;

Соб – балансовая стоимость оборудования, руб.;

Спи – стоимость приспособлений, инструмента, инвентаря,

штучная оптовая цена которых превышает 100 рублей, со

сроком службы свыше одного года.

 

Стоимость зданий определяется по формуле:

 

Сзд = С'зд * F, =232∙ (5.2)

 

Где С'зд – средняя стоимость строительно-монтажных работ,

отнесенная к 1м² площади, руб/м²;

F – площадь зданий, м².

 

Стоимость установленного оборудования определяется по формуле:

 

Соб = С'об * F, (5.3)

 

Где С'об – стоимость оборудования, приходящегося на 1м² площади.

(90-120)

Стоимость приспособлений, инструмента, инвентаря определяется по формуле:

 

Спи = С'пи * F, (5.4)

Где С'пи – стоимость приспособлений, инструмента, инвентаря,

приходящихся на 1м² площади.(13-14)

 

Стоимость строительно-монтажных работ, оборудования, инструмента, инвентаря, отнесенная к 1м² площади, принимается по данным типовых проектов СТОА для заданной программы. Средняя величина этих показателей приблизительно равна: С'зд=157 руб/м²; С'об=48 руб/м²; С'пи=15.5 руб/м².

С учетом коэффициента привязки, для условий Республики Беларусь, равного1.2…1.3, капиталовложения будут равны:

 

К=1,25*0Со, (5.5)

Где К – капиталовложения СТОА, руб.