【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 摩擦系數(shù)f鋼或鑄鐵零件干燥的加工表面~有油的加工表面~鋼結(jié)構(gòu)件軋制表面~涂富鋅漆~噴砂處理~鑄鐵對(duì)磚料、混凝土干燥表面~（5） 上面每個(gè)螺栓所受的總拉力F總 3. 確定螺栓直徑選擇螺栓材料為Q23由表33查得材料屈服極限 ，由表34查得安全系數(shù)S=，故螺栓材料的許用應(yīng)力 （34）求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑d1）為 （35）按粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1962003)及考慮到擦窗機(jī)安全性所以取螺紋公稱直徑d=16mm 表33 螺栓、螺釘和螺柱的性能等級(jí)性能等級(jí)（標(biāo)記）抗拉強(qiáng)度極限30040050060080090010001200屈服極限/MPa1802403203004004806407209001080硬度/HBs90114124147152181238276304366推薦材料低碳鋼低碳鋼或中碳鋼低碳合金鋼中碳鋼，合金鋼，淬火并回火合金鋼，淬火并回火 表 34 螺紋連接的安全系數(shù)S受載類型靜載荷變載荷松螺栓連接 ~緊螺栓連接受軸向及橫向載荷的普通螺栓連接不控制預(yù)緊力的計(jì)算M6~M16M16~M30M30~M60M6~M16M16~M30M30~M60碳鋼5~44~~2碳鋼~~合金鋼~55~~3合金鋼10~~10控制預(yù)緊力的計(jì)算 ~ ~鉸制孔用螺栓連接鋼：St=，Sp=鑄鐵：Sp=~鋼：St=~，Sp=鑄鐵：Sp=~4. 校核螺栓組連接接合面的工作能力（1） 連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防接合面壓碎，有 （36） = =由表35查得，故連接接合面下端不致壓碎。 表 35連接接合面材料的許用擠壓應(yīng)力材料鋼鑄鐵混凝土磚（水泥漿縫）木材/Mpa(~)~~~(2)連接接合面上端應(yīng)保持一定的殘余預(yù)緊力，以防止托架受力時(shí)接合面間產(chǎn)生間隙，即，有 （37）故接合面上端受壓最小處不會(huì)產(chǎn)生間隙。5. 校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適對(duì)碳素鋼螺栓，要求已知，取預(yù)緊力下限即要求的預(yù)緊力F0=2000N，小于上值，滿足要求。 吊臂吊臂的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 圖35 吊臂計(jì)算簡(jiǎn)圖1. 分析吊臂橫截面上的應(yīng)力已知G=6000N，W=2000N由靜力平衡等條件得出： （38）得出F0y=10150 N 得出 F0x=17580N，F(xiàn)0=20300N再由靜力平衡條件可得Fx=F0x=17580N ，F(xiàn)y=—2150N由此求得吊臂橫截面上的應(yīng)力為 （39）2. 強(qiáng)度驗(yàn)算查表知道Q235的許用應(yīng)力為100Mpa可見(jiàn)吊臂滿足了強(qiáng)度條件。3. 吊臂的剪力和彎矩分析靜力平衡方程 得各個(gè)力為G=6000N 方向垂直向下F0y=10150N 方向垂直向上W=2000N 方向垂直向下Fy=2150N 方向垂直向下由上述已知條件可得到其剪力和彎矩圖如下： 圖36 剪力彎矩圖 由圖可知，在AB，BC，CD段內(nèi)的吊臂任意橫截面上的剪力皆為常數(shù)，且符號(hào)在AB段內(nèi)為負(fù)，在BC、CD段內(nèi)為正，剪力圖是平行x軸的直線。從剪力圖看出，當(dāng)在AB段時(shí)最大剪力為Fsmax=6000N。由彎矩圖可知，在各段上彎矩都是一次函數(shù)，所以彎矩圖是一條斜直線。只要確定線上的兩點(diǎn)，就可以確定這條直線。同時(shí)可以從彎矩圖上看出，最大彎矩在截面B上，且Mmax=4. 吊臂彎曲變形分析將吊臂受力化為參數(shù)，如圖所示： 圖37 吊臂彎曲變形 （310） 分段列出彎矩方程AC段 （311）CB段 （312）由于AC和BC兩段內(nèi)彎矩方程不同，撓曲線的微分方程也就不同，所以應(yīng)分成兩段進(jìn)行積分。在CB段內(nèi)積分時(shí)，對(duì)含有（x2a）的項(xiàng)就以（x2a）為自變量，這可使定積分常數(shù)的運(yùn)算得到簡(jiǎn)化。積分結(jié)果如下：AC段CB段 (1) (2) (3)(4) 積分出現(xiàn)的四個(gè)積分常數(shù)，需要四個(gè)條件來(lái)確定。由于撓曲線應(yīng)該是一條刮花連續(xù)的曲線，因此，在AC和BC兩段的交接截面C處，由（1）式確定的轉(zhuǎn)角應(yīng)該等于由（3）式確定的轉(zhuǎn)角；而且由（2）式確定的撓度應(yīng)該等于由（4）式確定的撓度，即 X1=x2=a時(shí)， 在各式中，令x1=x2=a,并應(yīng)用在連續(xù)性條件得 （313）由以上兩式即可求得此外，在A，B兩端皆為支座，邊界條件為D1=D2=0由上面可得轉(zhuǎn)角和撓度方程如下：AC段CB段 （o） （p）（q）（r）最大轉(zhuǎn)角：在（o）式中令x1=0，在（q）式中令x2=l,得在A,B兩端的截面轉(zhuǎn)角分別為 （314） （315）當(dāng)ab時(shí)，可以斷定為最大轉(zhuǎn)角。最大撓度：當(dāng)時(shí)，w為極值。所以應(yīng)首先確定轉(zhuǎn)角為零的截面的位置。由式值端截面A的轉(zhuǎn)角為負(fù)。此外，諾在（q）式中令x2=a，又可求得截面C的轉(zhuǎn)角為 （316）如ab,則為正?？梢?jiàn)從截面A到截面C，轉(zhuǎn)角由負(fù)變?yōu)檎?，改變了符?hào)。撓曲線幾位光滑連續(xù)曲線，=0的截面必然在AC段內(nèi)。令（o）式等于零，得X0即為撓度為最大值的截面的橫坐標(biāo)。以x0代入（p）式，求得最大撓度為 （317）當(dāng)集中力F作用于跨度中點(diǎn)時(shí)，a=b=，得，即最大撓度發(fā)生于跨度中點(diǎn)。這也可由撓度曲線的對(duì)稱性直接看出。另一種極端情況是集中力F無(wú)限接近右端支座，以致與相比可以省略，于是得 （318） （319）可見(jiàn)即使在這種極端情況下，發(fā)生最大撓度的截面仍然在跨度中點(diǎn)附近。也就是說(shuō)撓度為最大值的截面總是靠近跨度中點(diǎn)，所以可以用跨度中點(diǎn)的撓度近似的代替最大撓度。在（p）式中令，求出跨度中點(diǎn)的撓度為 （320）在上述極端情況下，集中力F無(wú)限靠近支座B，這是用代替所引起的誤差為 （320）可見(jiàn)撓曲線上午拐點(diǎn)，總可用跨度中點(diǎn)的撓度代替最大撓度，并且不會(huì)引起很大誤差?？偨Y(jié)上面的分析可知道，吊臂的撓度滿足實(shí)際使用的要求！ 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高處吊籃安全鎖制動(dòng)性能 根據(jù)鎖繩原理的不同，安全鎖分?jǐn)[臂式和離心甩塊式兩種．前者是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時(shí)鎖繩；后者是當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行速度超過(guò)某一極限值時(shí)鎖繩．基于靜力學(xué)分析，討論幾何參數(shù)和安裝尺寸等對(duì)擺臂式安全鎖鎖繩性能的影響，分析出安全鎖在工作時(shí) 的可靠性。 鎖繩機(jī)構(gòu)由鎖芯、琵琶板和安裝銷等組成, 如圖所示．圖中實(shí)線為工作狀態(tài)，即鎖定鋼絲繩狀態(tài)；雙點(diǎn)劃線為非工作狀態(tài)，即鋼絲繩可從中自由通過(guò)．其工作原理是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時(shí)，由于琵琶板位置的變化，琵琶板帶動(dòng)鎖芯迅速合攏，鎖住安全鋼絲繩．1. 幾何尺寸和安裝尺寸對(duì)鎖繩性能的影響鎖緊力為鎖芯與鋼絲繩之間的摩擦力．由于夾槽與鋼絲繩接觸弧上任一點(diǎn)的垂直方向的損耗是不變的，則比壓的垂直分量保持不變，如圖所示．故有 （321）由圖可知，夾槽與鋼絲繩間的徑向比壓沿接觸弧是變化的．取一微弧，設(shè)夾槽與鋼絲繩接觸長(zhǎng)度為，則 （322）對(duì)式積分得 （323）式中為夾槽所張圓心角。聯(lián)立解得接觸面上某一微面積所產(chǎn)生的摩擦力為 （324）對(duì)其積分得因此當(dāng)量摩擦系數(shù)為式中： 為鋼絲繩與夾槽之間的摩擦系數(shù)．圖37給出了= ．不難看出，夾槽所張圓心角越大，當(dāng)量摩擦系數(shù)越大．但為了防止鎖繩時(shí)兩鎖芯互相干涉，一般使夾槽所張圓心角小于180 176。． 圖36 接觸面任意一點(diǎn)比壓 圖37 夾槽比壓分布圖圖38 夾槽所張圓心角與當(dāng)量摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線2. 琵琶板的幾何尺寸對(duì)鎖緊力的影響 如上所述，安全鎖工作時(shí)，依靠鎖芯和安全鋼絲繩之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)．下面通過(guò)分析安全鎖琵琶板和鎖芯的受力說(shuō)明鋼絲繩和鎖芯之間的工作摩擦系數(shù)與安全鎖結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。 琵琶板的幾何形狀如圖39所示．安全鎖鎖緊時(shí)，琵琶板和鎖芯的受力情況分別如圖3圖310 所示，其中N和F分別為鎖芯對(duì)琵琶板的水平和豎直方向正壓力，W 為