【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算 校核 論題 已知的基本數(shù)據(jù)： 進(jìn)出車(chē) 搖臺(tái) 的 搖臂長(zhǎng)度 均為 ： 1500mm 兩個(gè)搖臺(tái)所 使用的 礦車(chē) 的 噸位 均為 ： 1 噸 一噸 的 礦車(chē)載 入 矸石 的 重 量 ： 1800 kg 進(jìn)出車(chē) 搖臺(tái)的 搖臂 輕 軌的強(qiáng)度計(jì)算 校核 搖臂 受力情況 如 圖 51 礦 車(chē)行 走于搖臂之 上，每個(gè)車(chē)輪作用在搖臂上的力： 4ogdQ g K?? ? ? ???? =8930 N 由于進(jìn)車(chē)側(cè)和出車(chē)側(cè)的搖臺(tái)這里的基本數(shù)據(jù)都是一樣的，因此 ， 此時(shí)的作用力也都是相同的， Q 均為 8930N。 上述的公式里 ： oQ 礦車(chē)自重，一噸礦車(chē)重 oQ =630 kg； gQ 礦車(chē)載重，一噸礦車(chē)載矸石重 gQ =1800 kg； dK 礦車(chē)經(jīng)過(guò)搖臺(tái)時(shí)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)的動(dòng)力系 數(shù)， dK =。 圖 51 礦車(chē)行 走于搖臂之 上， 搖臂上受到的力會(huì)隨著礦車(chē)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的，假設(shè) 礦車(chē) 所有輪子作用在搖臂 上 的力都是一樣的 ，搖臂上的最大彎矩，由 以下的公式得到 ： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 搖臂 銜接到罐籠軌道 處時(shí) 受到 的支反力： ? ? ? ?1111 L LXLQXLQR p??????? )22(11 pLXLLQ ???? AA 截面處的彎矩 ： XRMA 1? ])2(2[ 21 XLLXLQ p????? 式中： 1L 長(zhǎng)搖 臂長(zhǎng)度， 1L =1500 mm； pL 一噸箱式礦車(chē)軸距， pL =550 mm。 取 0?xMddA 即 0)]2(4[11 ????? pLLXLQ 得 ： 42 pLLX ?? 1500 55024?? = mm 將 X 值代入 1R 及 AM 式得 支 反力： ? ?1 8 9 3 0 2 1 5 0 0 2 6 1 2 .5 5 5 0 / 1 5 0 0R ? ? ? ? ? ? = N 最大彎矩： XRMA ?? 1m ax 7292 .8 ?? =4466860 N cm 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 AA 截 面彎曲應(yīng)力： WMAW ?1? 4466860108? = 3/cmN = aMP 式中： W截面模數(shù)， 30 kg/m 鋼 軌的截面模數(shù)為： 108?W 3cm 。 許用應(yīng)力：為 了保險(xiǎn) 考慮 ，搖臂強(qiáng)度只 需要 按 輕 軌 受力 強(qiáng)度計(jì)算。 輕 軌為 30Kg/m 輕軌 ， 輕軌基本彎曲許用應(yīng)力 為 ??? =225 aMP ， 輕軌 抗拉強(qiáng)度b? =550 aMP 。 對(duì)于 搖臂 的應(yīng)力集中、 表面質(zhì)量 的制造問(wèn)題 、腐蝕疲勞強(qiáng)度等因素的影響，許用彎曲 應(yīng)力為： ? ? ? ??? K?? ? ? =175 aMP 式中： ??? 許用 基本彎曲應(yīng)力， 輕 軌基本許用彎曲應(yīng)力 ： ??? =225 aMP ； ?K 第 ? 類(lèi)載荷 作用 下的折減系數(shù)， ?K =； KIII第 III 類(lèi)載荷 作用下的折減系數(shù)， KIII = 321 KKK ?? =。 1K 表面 的 質(zhì)量系數(shù)， 為 1K =； 2K 輕軌 有效 的 應(yīng)力集中系數(shù)， 為 2K =1； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 3K 輕軌表面的 腐蝕疲勞系數(shù)， 為 3K =； 。 由于 1W? = aMP 175 aMP ，所以 長(zhǎng) 搖臂的強(qiáng)度足夠。 以上的計(jì)算進(jìn)出車(chē)的計(jì)算結(jié)果是一樣的，因此兩種搖臂的強(qiáng)大都是符合要求得到。 進(jìn)出車(chē) 搖臺(tái)的 搖臂 和 搖尖 鉸接地方 的 輕 軌 的 強(qiáng)度計(jì)算 搖臂與搖尖連接處的 輕 軌是組合面。 搖尖采用整體的鍛造或鑄 件，鍛鑄件剛性好。 搖尖鉸接在搖臂之上，能夠自由的轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，搖尖的尾端接有配重， 使得 搖尖一直處于 抬起的狀態(tài)。 搖尖 銜接 部分的圖如下： 在 礦車(chē)前輪行駛到 BB? 截面時(shí)，該 組合面 的彎矩最大。 搖臂與搖尖連接處的受力圖如圖 52，組合截面圖如圖 53 支反力： ? ? ? ?23 0 0 3 0 0 pQ L Q L LR L? ? ? ?? ? ? ? ?8 9 3 0 1 5 0 0 3 0 0 8 9 3 0 1 5 0 0 3 0 0 5 5 01500? ? ? ? ? ?? =11013N 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 52 受力圖示意圖 圖 53 組合面示意圖 BB? 截面彎矩： lRMB ?? 21 =11013 300? =3304100 N .cm BB? 組合截面重心 到輕 軌 邊緣 的 高度 ： ? ?21121 2 22/ ffA hfshfeAy ??? ???????? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ? ? ? ? ??? ?????????? = cm 公式里 ： A30 kg/m輕軌 縱 截面 的 面積， A= 2cm ； e30 kg/m鋼軌重心至軌 道 頂 面的高度 距離， e= cm； 1f 輕 軌 截 斷 部分面積； ? ? ???f = 2cm h30 kg/m輕 軌 的 高 度 ， h= 0cm； s30 kg/m輕 軌 截?cái)?部分 的 高度； s =— — = cm 2f 夾板截面積的近似值； 2f = = 2cm 1h 中心 板重心 到輕 軌頂 端的 距離， 1h = cm。 BB? 斷 面慣性 力 矩 ? ?? ? ? ? ????????? ?????? ??????????? 21312212 yshfsbBylAJJ xgx ? ? ?????? ?????? 2123 212 yhf 32 ( 1 0 . 8 5 . 5 ) 1 . 2 3[ 6 0 6 3 8 . 3 2 ( 5 . 6 0 6 . 1 ) ] [ 12??? ? ? ? ? ? 3221 . 2 3 2 1 4 . 44 . 7 7 ( 1 0 . 8 6 . 1 ) ] [ 2 2 2 8 . 8 ( 5 . 8 8 6 . 1 ) ]2 1 2?? ? ? ? ? ? ? ? ? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 = 4cm 式中： xgJ 30 kg/m 輕 軌 的 慣性 力 矩， xgJ =606 4cm ； B30 kg/m 輕 軌 的 底寬， B= mm； 1b 輕 軌 下方 割掉后的寬度， 1b = cm； s30 kg/m 輕軌中心 板腰厚， s= cm。 當(dāng)?shù)V車(chē)的車(chē)輪 行走 在 輕 軌 BB? 截面的位置時(shí) ， 輕 軌產(chǎn)生彎曲變形。 輕 軌底面受拉 應(yīng)力，輕 軌頂 端 受壓 應(yīng)力 ， 因此我們需要考慮各自的力的分析和計(jì)算驗(yàn)算 。 輕 軌底 面 的彎曲應(yīng)力： 111 WMBw ?? ? = aMP 輕 軌頂 面 的彎曲應(yīng)力： 22 WMBw ?? ? = aMP 其中公式里 ： 1W 11 BB? 斷 面軌 道 底 端 截面模數(shù)； 代入數(shù)據(jù)得： 1WyhJx?? ? ? = 3cm 2W 11 BB? 斷 面 的 軌 道 頂 端 截面模數(shù)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 代入數(shù)據(jù)得： 2WyJx? ? = 3cm 輕軌的 許用彎曲應(yīng)力： ][? 基本許用彎曲應(yīng)力，輕 軌 的 基本 許用 彎曲應(yīng)力 ][? =225 MPa K 第 類(lèi)載荷 作用 下的折減系數(shù)，用 在 搖臂 輕 軌強(qiáng)度計(jì)算， 取 K = 故 ? ??? =225/ =175 aMP 因 為 aMP 175 aMP 且 aMP 175 aMP 進(jìn)出車(chē)側(cè)的搖臺(tái)數(shù)據(jù)是相同的 所以， 兩種 搖臂與搖尖 鉸接地方 BB? 截面強(qiáng)度滿足要求。 搖臺(tái) 搖尖 鉸接 銷(xiāo)軸的強(qiáng)度 校核 計(jì)算 搖尖 連接 銷(xiāo)軸 的 受力如圖 54,此時(shí)的車(chē)輪中心線位置距離搖尖邊緣線的距離為 245mm,即是銷(xiāo)軸孔中心距離搖尖邊緣線位置的距離。 在 礦車(chē) 前車(chē)輪 到 達(dá) 搖臂與搖尖 鉸 接 的 銷(xiāo)軸的上方 處 ， 下 圖 CC 斷 面地方的 彎矩最大，銷(xiāo)軸 對(duì)應(yīng)的彎矩 力也 是 最大。 根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算， 搖尖搭 接在罐籠連接處 的支反力： L LLQLQR p )245()245(3 ????? 8 9 3 0 ( 1 5 0 0 2 4 5 ) 8 9 3 0 ( 1 5 0 0 2 4 5 5 5 0 )1500? ? ? ? ? ?? =11669 N 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 54 銷(xiāo)軸承受 搖臺(tái) 搖尖 承接 在罐籠 之 上的支反力 3R 以及 搖臂對(duì)搖尖的平衡力 N 的 作用力 見(jiàn)圖 5 56。 圖 55 圖 56 搖臂對(duì) 搖臺(tái) 搖尖的 作用 反力： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 324565NR?? 11669 24565?? =43981 N 232 RNP ?? 224398 1 1166 9?? =45503 N 銷(xiāo)軸的 作用 力圖 以及 彎矩圖見(jiàn)圖 57 圖 57 連接 銷(xiāo)軸的彎矩： 1 4 0 6 0()2 2 2PM ? ? ? 45503402?? =910060 N cm 連接 銷(xiāo)軸的直徑： ? ?3 ??? Md 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 3 910060 16640? ?