Приклад вибору і розрахунку гака

Зміст

1. Вступ.............................................................................................5

2. Приклад вибору і розрахунку гака.............................................6

Вибір гака.....................................................................................6

Розрахунок гака...........................................................................7

Розрахунок гака за допомогою комп’ютерної програми.......10

3. Рекомендована література.........................................................11

Вступ.

Гаки найбільш універсальне і широко вживане вантажозахватне пристосування кранів. За формою гаки розділяють на однорогі і дворогі. Розміри гаків стандартизовані. Однорогі гаки для вантажопідйомних (ВП) машин з ручним і машинним приводом виконують по ГОСТ 6627 – 74. Форма гаків вибирається так, щоб при мінімальній вазі і розмірах забезпечити достатню, однакову в усіх перерізах міцність.

Вантажні гаки виготовляють куванням або штампуванням з низьковуглецевої сталі 20 по ГОСТ 1050 - 90. Застосування високовуглецевої сталі або чавуну неприпустимо з причин небезпеки раптового зламу гака при крихкій структурі металу. Після кування гаки піддають відпалу для зняття внутрішніх напружень.

Застосування литих гаків обмежене можливістю утворення внутрішніх дефектів у виливках. Проте у зв'язку з розвитком засобів дефектоскопії застосування литих гаків може стати перспективним, особливо, для кранів великої вантажопідйомності.

Механічній обробці піддається хвостовик гака, на якому нарізується різьблення, - трикутне при вантажопідйомності до 10 т., трапецієвидна при більшій вантажопідйомності.

Для кранів великої вантажопідйомності застосовують пластинчаті однорогі і дворогі гаки, що збираються з окремих елементів, вирізаних з листової мартенівської сталі спокійної плавки ВМ Ст 3 сп, Сталі 20 або 16МС, сполучених між собою заклепками.

При застосуванні стандартного гака конструктивний розрахунок його перерізів не виконується.

Гаки сполучають з гнучким вантажним елементом ВП машини, прикріплюючи гнучкий елемент до провушини гака (при підвісі вантажу на одній гілці) або (при підвісі вантажу на декількох гілках гнучкого елементу) за допомогою підвісок гаків.

Розрізняють два типи підвісок гаків - нормальні й зкорочені. У нормальних підвісках траверса, на якій укріплений гак, з'єднується з віссю канатних блоків щоками, виготовленими з листової або смугової сталі марки Ст. 3.

Хвостовик гака проходить крізь отвір в траверсі і закріплюється гайкою, що спирається або на сферичну шайбу, або на упорний підшипник.

В укорочених підвісках блоки поліспасту розміщуються на подовжених цапфах траверси. Укорочена підвіска гака дозволяє здійснити підйом вантажу на дещо більшу висоту,

але її можна застосовувати тільки при парній кратності поліспасту.

Приклад вибору і розрахунку гака.

Проводимо вибір і перевірку міцності гака за наступними даними: вантажепідйомність ВП механізму складає 6.3 тони. Режим роботи середній ПВ=25%.

З таблиці додатку ДОСТ 6627-74 вибираємо заготовку гака № 14 і виконуємо розрахункову схему. Для цього гака:

Рис. 1. Таблиця і розрахункова схема гака ДОСТ 6627-74.

Для вибраного гака: D = 85 мм, b = 54 мм, h = 82 мм, d₀ = d₂ = 48 мм, внутрішній діаметр різьби М48, Площа поперечного перетину стрижня F₀ = 0.001352 м², крок різьби t =5 мм. Матеріал гака сталь 20.

Визначаємо напруження у стрижні гака.

де = 55 МПа – допустиме напруження на розтягнення різьбленого стрижня гака із сталі 20.

Мінімальну висоту гайки гака визначаємо за формулою:

де р=15…25 Мпа- допустимий питомий контактний тиск сталі по сталі.

Розміри перетину тіла гака: b = 54 мм = 0,054 м;

b' = b/2 = 54/2 = 27мм = 0,027 м.

Площа перетину тіла гака F = (b+b')·h/2;

F = (54+27)·82/2 = 3321 мм²= 0,0033м².

Відстань від центру ваги площі перетину до найбільш розтягнутих волокон:

Відстань від центру ваги перетину тіла гака до найбільш стиснутих волокон:

;

Радіус кривизни нейтральної осі гака:

Приймаємо коефіцієнт, який враховує трапецієподібну форму перетину, k =0,12.

Найбільші напруження у перетині:

Для розтягнутих волокон

Для стиснутих волокон

Знайдені значення робочих напружень у перетині тіла гака , порівнюють із допустимим значенням Напруження менші за допустимі тому умови міцності виконуються.

Гайки для крюків виготовляються по ОСТУ 24.191.08-81. Заготівлі відповідають ГОСТ 6627-74