ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

РАСЧЕТ СТАНИНЫ ГЛУБОКОСВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (пример)

Рассмотрим расчет железобетонной станины глубокосверлнльного станка (рис. 13) при кольцевом сверлении отверстий диаметром до 180 мм в деталях из стали 38ХФА. Усилие подачи при максимальных режимах резания (s= 0,96 мм/об; t = 20 мм; п = 625 об/мин) равно 8000 кГ. При работе станка стебель испыты­вает сжатие, а Станина, выполненная в виде железобетонной конструкции с чугунными направляющими (рис. 14), работает на внецентренное растяжение.

РАСЧЕТ СТАНИНЫ ГЛУБОКОСВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (пример)

100 200 300 Ш 500 R кГ/см* КубикоВая прочность бетона

Рис. 12. Зависимость смещений загружен­ного сечения стержня от прочности бетона (сталь 30ХГ2С, диаметр d= 14-Н6 мм, длина заделкн I — 10d).

Расчет на прочность. Расчетная схема станины может быть представлена в виде внецентренно растянутого элемента (см. рис. 13), нагруженного расчетной продольной силой (усилие подачи) N = 8000 кГ с эксцентриситетом е0 = = (Я—уo-f-67) см. Расчетный изгибающий момент %! = Ne0. При выборе расчетной схемы собственный вес станины и вес узлов станка не учитывается. Материал железобетонной станины: бетон М600, горячекатаная арматура класса A-II, направляющие из чугуна марки СЧ 15-32. Определим допускаемые напря­жения для материалов станины.

Допускаемое напряжение для сжатого бетона при изгибе

RH

E R* = 520 кГ/см2 — нормативное сопротивление бетона на сжатие при гибе;

РАСЧЕТ СТАНИНЫ ГЛУБОКОСВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (пример)

Ьб- ck k k киз от mpRn

Коэффициент запаса прочности.

-.-L 1

Ч5. С -

О> to

Т

Рис. 13. Общий вид и расчетная схема глубокосверлильного станка:

/—стеблевая бабка; 2—стебель; 3—головка с резцом; 4—маслосборник; 5 — изделие; 6 — зажим; 7 — упор; 8 — призмы; 9 — станина

-1000-

РАСЧЕТ СТАНИНЫ ГЛУБОКОСВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (пример)

Рис. 14. Сечение железобетонной станины

На основании формул [5, 17] принимаем

' 1 0,6

Kom = 1.1; km. р ~ 1.1;

<Р-С --

Из

1,7;

Kn = 1,3;

Тогда

K6.c= 1,7-1,1 -1,1 -1,3= 2,66; 520

[Об. и] = - ggg = 195 кГ /см*.

Для растянутого бетона допускаемые напряжения равны

RH яп

1о0. р. «] = 1Л = 1,7 = 16,2 кГ/см\

Где

K6. Р = рК = 2-1.1.1,1-1,3 = 3,15.

Допускаемые напряжения для арматуры равны

Чппп

[а°] = = ТЖ = 1600 кГ/см*'

Где

= = 1-2-1,1-1,1-1,3 = 1,89.

Для чугуна принимаем

[<*«] = — —я— = 750 кГ/см2. ггн і

При расчете на прочность динамический коэффициент не учитывается, так как данный станок относится к машинам малой динамичности.

Расчет на прочность железобетонной станины проводится как для сплошного упругого тела с сечением, приведенным к бетону (рис. 14). При этом

„ __ ЕЧ _ 1,3-10' _

Пщ--- щ - _ _

Еа 2,1-10» ... ~ Ё~6 " 0,4-10" _ 5,25;

Е°т - 2,1 -10а , """Т" МЛ05" = 5,25-

Определим положение центра тяжести сечения:

О* йпр

Уо^----- —

Fnp

Sxnp = 2-20-47-23,5+ 2-9,5-14-51,75 4 53-16-35 +

+ 5,25-7-1,54-35 + 5,25-4-3,14-3,5 + 2-3,25-1,5-9-55,5 + + 2-3,25-2,5-9-55,5+ 2-3,25-3-13-52,5 + 2-3,25-4-13-52,5 + + 2-3,25-14-3,5-58,25 + 5,25-0,2-53-42 = 155 470 смs; Fnp= 2-20-47+ 2-9,5-14+ 53-16+ 5,25-7-1,54 +

+ 5,25-4-3,14+ 3,25-2-1,5-9+ 2-3,25-2,5-9+ 2-3,25-3-13 + + 2-3,25-4-13 + 2-3,25-14-3,5 + 5,25-0,2-53 = 4321 смг. 155470 yo=="T32l~ = 36 CM-

Момент инерции приведенного сечения

2. 2П. 473 9 . і і

Jnp = + 2.20-47.12,52 + + 2.14.9,5.15,75s +

' 53-163 + 53-16.13 + 7.5,25-1,54-18 + 5,25-4-3,14.32,52 +

1 12

+ 2-3-25і21'5-98 + 2-3,25.1,5-9.19,52 + 2'3-25122,5'98 + 2.3,25.2,5.9-19,5^ + + 2-3'2^3-138 + 2-3,25-3-13-17,5а + 2-3^24-138 + 2-3,25-4-13-17,52 +

+ 2'3-25;;4-3-58 + 2-3,25 -14-3,5-22,253 + i^g^i +

+ 5,25-0,2-53-72 = 1 174 891 см*.

Изгибающий момент

М = Ne0 = 8000 (60—36+67) = 728 ООО кГсм.

Нормальные напряжения в сечении железобетонной станины при внецентрен - ном растяжении определяются по формуле

N, Му

Гпр JnP

Растягивающие напряжения в крайних волокнах чугунных направляющих 8000 , 3,25-728000-24 _Л1, „ „ _.п, а"- " = 432І + 1174891 =------------------------------------------------ ' < 7 0 кГ/см •

Растягивающие напряжения в крайних волокнах бетона

8000 , 728000-20,5 „, „ ... „, .

6■ р = 4321 + Ц74891 " 14,6 /СМ < 16'2 кГ/см ■

Сжимающие напряжения в крайних волокнах бетона

8000 728000-36 _ , ^ ... „. ,

С = 432І - Щ489Г = - 20,4 КГ/СМ < 195 КПСМ •

Сжимающие напряжения в арматуре

5'25ш4(2)Г32-5 = ^ < 1600

Таким образом, сечение железобетонной станины по условиям прочности запроектировано с большим запасом.

Расчет жесткости. Из-за отсутствия нормативных данных по выбору жест­кости станины данного типа (допустимых общих деформаций системы, а также доли деформаций станины в балансе упругих перемещений системы) можно про­вести сравнительный расчет жесткости железобетонной станины с аналогичной по тнпу чугунной станиной, зарекомендовавшей себя в работе. Для этого восполь­зуемся сравнением условной величины жесткости железобетонной и чугунной станин, которая принята в станкостроении,

/ = ~ кГ/мм.

Определим прогиб железобетонной станйны от расчетных нагрузок:

Їж. б ■

= 0,0585 см.

MP _ 728000 -5502 8EJnp~ 8-0,4-10е-1174891

Для определения жесткости j найдем силу Р, которую необходимо прило­жить к станине в виде сосредоточенной нагрузки посредине пролета, чтобы полу­чить прогиб /ж б

Р13

Откуда

• 6 = 1ШТ '

Р = /ж. б48EJ = 0,0585-48-0,4-10»• 1174891 = то ^

5503

Следовательно,

7930 0,0585 :

1ж. б —

13 555 кГ/мм.


РАСЧЕТ СТАНИНЫ ГЛУБОКОСВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (пример)

Рис. 15. Сечение чугунной станины

Те же операции проведем для чугунной станины, предварительно определив центр тяжести ее сечения (рис. 15) и момент инерции:

2-2,5-9-55,5 + 2-1-13-53,5 + 2-2,5-60-30 +

+ 2-15.3,5-58,25 + 2-2,5-19,5-50,25 + 2-1,5-9-55,5 +

S +53-2,5.41,75+ 2-5,5.1,25-2,5

: 40,7 см.

F 2-2,5-9 + 2-1-13 + 2-2,5.60 + 2-15-3,5 + 2-2,5-19,5+" + 2-1,5-9 + 53-2,5 + 2-5,5-2,5

І

У = 2.^-У + 2.2 5.9.148г + 2.МЗЗ 2_ j. 13.12 8г + 2-2,5-603 + 2-2,5.60-10,72+ +2-15.3,5.17,552+- 2'2-5'19.53 .

12 1 ' ' 1 12 + 2-2,5.19,5.9,552 + 2'11'^93 + 2-1,5.9.14,8а + 5312'5" +

+ 53.2,5.1,052 + 2'5|522^3 + 2-5,5-2,5.39,45г = 232 178 см*;

, 8000-86,3-5502 Ь = 8-1,3- 10в-232178 ^

Р_ 0,086.4.1 3 10e.232.78 =

550'1

/« = тггг = 8730 кГ/мм < іж. я = 13 555 кГ/мм: О, оо

Жесткость железобетонной станины в 1,55 раз выше чугунной.

ГЛАВА II

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

ДЕТАЛИ ПРЕССА ТЖБ-150

НИИЖБом совместно с ВНИИМЕТМАШем и Ново-Краматор­ским машиностроительным заводом разработан проект пресса усилием 50 тыс. т модели ТЖБ-150 с железобетонной предвари­тельно напряженной станиной. Основными элементами пресса из железобетона (рис. 74) явля­ются: …

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

А. И. ДРЫГА, В. Г. БАБАШ, А. И. ПУНТУС, М. М. БОЛЬШАКОВ Использование железобетона для изготовления базовых де­талей в тяжелом машиностроении может высвободить значитель­ное количество металла, так как на эти …

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И СБОРКА ФОРМ

Формы должны удовлетворять требованиям быстрой и удоб­ной сборки и разборки, смазки и очистки, надежности и простоты креплений при сборке. От качества форм зависит внешний вид железобетонной де­тали; любые неровности и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.