Контрольная работа: Конструирование и расчет прочности шлюзовой камеры

2. РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ УЗЛОВ ШЛЮЗОВОЙ КАМЕРЫ

2.1 Расчёт усилий, создаваемых при закрывании двери камеры

При затяжке болтового соединения рабочий создаёт момент на гаечном ключе (рис. 5):

M_кл =P_кл L,

где P_кл – усилие рабочего на рукоятке ключа;

L – длина рукоятки гаечного ключа.

а б

Рисунок 5 - Затяжка болтового соединения гаечным ключом

Этот момент должен преодолевать момент трения в резьбе

M_р = F(d/2)tg(λ + ρ')

и момент трения на опорной поверхности гайки

M_оп = Ff_оп (D³ – d_от ³ )/(3(D² – d_от ² )),

где

F — сила затяжки (рис. 5. а);

f_оп — коэффициент трения на опорных поверхностях гайки и детали (он в общем случае может не равняться коэффициенту f_р трения в резьбе);

D — наружный диаметр опорной поверхности гайки, принимаемый равным ее размеру под ключ (D ≈ l,7d₂ );

d_от — внутренний диаметр опорной поверхности гайки, равный диаметру отверстия под болт; можно считать

d_от = d + (1 ÷ 1,5) мм ≈ 1,2d₂ .

Тогда полный момент на ключе

M_кл = P_кл L = F(d₂ /2)tg(λ + ρ') + F(f_оп /3)(D³ – d_от ³ )/(D² – d_от ² ).

Если принять такие средние значения:

λ ≈ 2°30";

tg ρ' = f_р ≈ 0,20, отсюда ρ' ≈ 11°18";

d₂ = 15•10^-3 м [3];

D ≈ 17d₂ = 25,5•10^-3 м;

d_от ≈ 1,2d₂ = 18•10^-3 м;

f_оп ≈ 0,15,

то можно получить значение силы F, которая растягивает болт, при приложении к стандартному гаечному ключу момента M_кл .