Расчет станин с болтовым креплением крышки

7.2.1.1. Клети дуо.В этих клетях под действием силы Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru нижняя поперечина будет изгибаться, вследствие чего стойки станины будут прогибаться внутрь и защемлять подушку верхнего валка, установленную в окне станины с зазором D. В результате со стороны подушки на стойки станины будет действовать реактивная сила Т(см. рис. 7.5,а и рис. 7.6). Крышка станины будет также изгибаться под действием силы Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru . Эпюры изгибающих моментов показаны на рис. 7.6.

Силу защемления подушки стойками рассчитывают по формуле

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru , (7.31)

гдеЕ - модуль упругости материала станины; J1 иJ2 - моменты инерции сечений поперечин и стоек; с - расстояние от нейтральной линии нижней поперечины до горизонтальной оси верхнего валка.

Геометрические параметры сечений рассчитывают по формулам: для нижней поперечины (7.1)-(7.4) или (7.5)-(7.9), для стоек - (7.10)-(7.12) и крышки - (7.13)-(7.17), длина нейтральной линии Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru - по формуле (7.25). Напряжения в опасных сечениях I-I, II-II и III-III (см. рис. 7.5) определяют по формулам: в нижней поперечине Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru (7.32) в стойке Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru (7.33)  
Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

Рис. 7.6. Схема деформации станины

И эпюры изгибающих моментов

в крышке

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru (7.34)

где длина нейтральной линии крышки Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru (см. рис. 7.6) ориентировочно может быть определена по формуле Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru , ( Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru .- ширина стойки станины).

Для каждого опасного сечения проверяют выполнение условия прочности в виде (1.2) при допустимом коэффициенте запаса прочности 10.

Примечание. Если значение силы Т получилось отрицательным, это свидетельствует о том, что зазор между подушкой и стойками станины очень большой и защемления подушки не происходит. В этом случае напряжения в стойках и нижней поперечине следует определять из условия Т=0. Максимальное значение силы защемления, а следовательно, и максимальные напряжения в стойках станины будет соответствовать случаю, когда зазор между подушкой и стойками D =0.

Напряжения растяжения в болтах крепления крышки рассчитывают по формуле:

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru (7.35)

где Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru - внутренний диаметр резьбы болта, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru =1.25 - коэффициент, учитывающий предварительную затяжку болтов.

Рекомендуемый коэффициент запаса прочности для болтов - 10.

ПРИМЕР 7.2. Рассчитать на прочность станину открытого типа обжимной клети крупносортного стана 650. Форма и размеры опасных сечений станины показаны на рис. 7.7. Станина изготовлена из литой стали марки 25Л. Максимальная реакция усилия прокатки Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 4.0 МН.

Определим для каждого опасного сечения его площадь, координату цента тяжести, момент инерции и момент сопротивления изгибу по формулам (7.21)-(7.21). Сечение I-I при Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.38 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.55 м (см. рис. 7.2 и 7.7): Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м2, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м4, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м3. Сечение II-II при Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.40 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.38 м (см. рис. 7.2 и 7.7): Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м2, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м4, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м3.  
Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

Рис. 7.7. К расчету станины

Открытого типа с болтовым

Креплением крышки

Сечение III-III при Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.6 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.7 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.4 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.29 м, Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 0.22 м (см. рис. 7.2 и 7.7):

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м2,

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м3,

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м,

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ruм4,

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м3.

Определяем длину нейтральной линий нижней поперечины по формуле (7.25) приr=0 (см. рис. 7.2 и 7.7): Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м. Рассчитываем длину нейтральной линии крышки Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м,

Поскольку в клети установлены подшипники скольжения, сила защемления подушки стойками (Т) будет приложена в середине подушки. Расстояние от точки приложения силы Т до нейтральной линии нижней поперечины будет равно (см. рис. 7.7) Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м. Рассчитываем силу защемления подушки стойками по формуле (7.31), приняв зазор между стойками станины и подушкой D =0.002м:

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МН.

Рассчитываем напряжения в элементах станины по формулам (7.32-7.34):

в нижней поперечине

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МПа,

в стойке

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МПа,

в крышке

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МПа.

Определяем коэффициенты запаса прочности по формуле (1.2), приняв предел прочности материала станины Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МПа:

для нижней поперечины Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

для стойки Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

для верхней поперечины Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

Видно, что условие прочности выполняется только для стоек станины. Нижняя поперечина и крышка станины будут работать с пониженными коэффициентами запаса прочности. Однако Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru близок к допустимому Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru =10. Следовательно, имеется вероятность поломки станины по опасному сечению нижней поперечины.

Рассчитываем по формуле (7.35) напряжения растяжения в болте, крепящем крышку станины к стойке и имеющем внутренний диаметр резьбы Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru м; материал болта сталь марки 30ХГС с Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru 1100 МПа:

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru МПа.

Коэффициент запаса прочности болта будет равен Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru , что ниже рекомендуемого значения.

Расчет станин с болтовым креплением крышки - student2.ru

Рис. 7.8. К расчету станин открытого типа клетей трио

с клиновым креплением среднего валка: а - при прокатке

Наши рекомендации