2.2 Расчет долговечности крюка по напряжениям, действующим в опасном сечении его криволинейной части
Предел выносливости с учетом размеров сечения и концентрации напряжений определяется по формуле:
(
2.4)
где
250
МПа - неограниченный предел усталости
при изгибе пульсирующим циклом стандартных
образцов из стали 20;
коэффициент, учитывающий уменьшение
предела усталости в связи с особенностями
обработки поверхности крюка (для
поверхности после ковки
0,75);
коэффициент, учитывающий уменьшение
предела усталости в связи с масштабным
фактором, вычисляется по графику на
рис.3.4 в зависимости размера сечения
;
коэффициент
концентрации напряжений ( для сечения
на криволинейной части крюка
).
Если выполняется условие :
, (2.5)
где
напряжения на внутренней стороне
криволинейной части крюка с учетом
кривизны нейтрального слоя;
1,05...1,2
- динамический коэффициент,
то дальнейший расчет долговечности теряет смысл, так как крюк будет служить с точки зрения циклической прочности неограниченно долго. При не выполнении условия (2.5) следует найти продольную силу, которая вызывает в расчетном сечении напряжения, равные пределу усталости . Для этого используется зависимость (26) [1,с.30], разрешенная относительно силы:
, (2.6)
где
-
площадь трапецеидального сечения, мм
;
-
коэффициент формы сечения (см.п.1.2);
и
,
мм (см.п.1.1).
Суммарное
количество циклов нагружения, выдерживаемое
рассчитываемым сечением до разрушения,
вычисляется по формуле (2.3), в которой
нагрузка
для однорогих крюков соответствует
силе
(2.6), а для
двурогих крюков эту нагрузку следует
вычислять, исходя из формулы (1.7)
(2.7)
Базовое
число циклов нагружения и показатель
степени кривой усталости принимаются
соответственно
и
.
Число лет службы крюка определяется по
формуле (2.2).
2.3 Расчет долговечности крюка по напряжениям, действующим
в цилиндрической резьбовой части
Предел выносливости с учетом размеров сечения и концентрации напряжений определяется по формуле (2.4), в которой коэффициент, учитывающий уменьшение предела усталости в связи с особенностями
обработки
поверхности крюка принимается равным
(для поверхности, обработанной резцом.
Коэффициент
,
учитывающий уменьшение предела
усталости в связи с масштабным фактором,
вычисляется по графику на рис.3.4 в
зависимости от внутреннего диаметра
резьбы
.
Коэффициент концентрации напряжений
для резьбы
.
При
проверке условия (2.5) вместо
используются
напряжения, полученные при расчете по
п.1.3.
Суммарное количество циклов нагружения, выдерживаемое резьбовым хвостовиком крюка до разрушения, вычисляется по формуле (2.3). Нагрузка рассчитывается по формуле:
=
(2.8)
Базовое
число циклов нагружения и показатель
степени кривой усталости принимаются
соответственно
и
.
Срок службы резьбовой части крюка
определяется по формуле (2.2).
Библиографический список
1.Гаранин И.П., Брауде В.И., Артемьев П.П.. Грузоподъемные машины на речном транспорте. М., Транспорт, 1991, 319 с.
2.Справочник по кранам. Под редакцией М.М.Гохберга. Л., Машиностроение, 1988, т.1, 336 с.
3.Справочник по кранам. Под редакцией М.М.Гохберга. Л., Машиностроение, 1988, т.2, 599 с.