Строительные машины
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов IV курса факультета заочного
обучения специальности 270102 –
«Промышленное и гражданское строительство»
Воронеж 2007
Составитель В.Н. Геращенко
УДК 621.8 (07)
Строительные машины: метод. указания к выполнению лабораторных работ: Воронеж. гос. арх. – строит. ун-т; сост.: В.Н. Геращенко. –
Воронеж, 2007- 42 с.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по курсу строительные машины для студентов 4-го курса факультета заочного обучения специальности 270102 - «Промышленное и гражданское строительство».
Ил. 17. Табл. 7. Библиогр.: 4 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.
Рецензент: - В.А. Жулай, д.т.н., профессор кафедры транспортных машин ВГАСУ
Введение
Роль строительства была, есть и остаётся важной, ибо строительство в значительной степени обеспечивает развитие всех отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства.
Сокращение доли ручного труда в строительном производстве связано с эффективным использованием средств механизации и автоматизации. От инженера - строителя требуется знание принципов действия основных устройств строительных машин, особенностей их работы, методов расчёта производительности и факторов, влияющих на неё, основ правильной эксплуатации.
В процессе выполнения лабораторных работ студенты закрепляют знания, полученные при изучении теоретического курса.
Инструкция по технике безопасности
1. К самостоятельной работе в лаборатории допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности.
2. Запрещается самостоятельно включать рубильник распределительного щита.
3. Запрещается оставлять без присмотра включённые аппаратуру и оборудование.
4. Запрещается курить в помещении лаборатории.
5. Ответственность за соблюдение правил техники безопасности в лаборатории возлагается на зав. лабораторией.
Лабораторная работа № 1
Изучение соединений деталей машин и определение их параметров
Цель работы
Целью работы является изучение различных видов неподвижных соединений, нашедших применение в строительно-дорожных машинах, а также определение их основных параметров.
Общие сведения к выполнению работы
Совокупность деталей, образующих машину, создаётся при помощи подвижных и неподвижных соединений. Подвижные соединения обеспечивают требования кинематики машины; неподвижные соединения необходимы для расчленения машины при изготовлении, ремонте и транспортировании.
В машиностроении принято называть соединениями только неподвижные соединения, которые в свою очередь подразделяются на неразъёмные (не позволяющие разобрать соединения без разрушения) и разъёмные (разборка которых не требует разрушения). Наибольшее распространение в СМ получили резьбовые, шпоночные, шлицевые, заклёпочные и сварные [1, 2, 3, 4].
Виды разъёмных и неразъёмных соединений представлены на рис. 1.1.
Необходимо отметить, что прочностные качества узла в целом определяются нагрузкой наиболее слабого звена.
Заклёпочные соединения
Заклёпочные соединения представлено на рис. 1.2. Они широко применяются в местах ярко выраженной вибрационной нагрузки (кораблестроение, самолётостроение) и там, где соединяются детали из трудносвариваемых и разнородных материалов. Такими узлами в СМ являются металлоконструкции, муфты сцепления, тормозные устройства и др.
Недостатком их является большая трудоёмкость процесса клёпки и большая металлоёмкость (вес) заклёпок в соединении, составляющая 3,5-4%. При диаметре заклёпок до 10 мм применяется холодная клёпка, свыше 10 мм горячая.
Рис. 1.1 Классификация соединений деталей
Заклепки рассчитываются на срез и смятие.
Формула расчета заклепочного соединения на срез:
где Р – действующая нагрузка;
i – количество заклепок, воспринимающих эту нагрузку;
d – диаметр заклепок;
- допустимое напряжение на срез.
Формула расчёта заклёпочного соединения на смятие:
где - наименьшая толщина соединяемых деталей;
- допустимое напряжение на смятие.
Сварные соединения
Преимущество сварных соединений (рис. 1.3) перед заклепочными заключается в уменьшении трудоёмкости процесса сварки и уменьшении металлоёмкости сварных швов (вес сварных швов в соединении составляет 1-1,5 %). По сравнению с литыми изделиями сварные соединения дают экономию металла до 40÷50 %.
Напряжения, действующие в сварном соединении, определяются приближённо по формуле
где Р - действующая нагрузка; 1 - длинна сварного шва; к - катет сварного шва.
Рис.1.3. Виды сварных соединений
Резьбовые соединения
К достоинствам резьбовых соединений (рис.1.4) относятся удобство сборки и разборки их.
Недостатком такого соединения является наличие концентратов напряжений по поверхностям соединяемых деталей.
Расчет на прочность резьбового соединения производится по формуле
где Р - действующая нагрузка в узле; Z - количество болтов, воспринимающих нагрузку; р - допустимая удельная нагрузка на болт; d - диаметр болта.
Рис.1.4. Виды резьб
Расчёт шпоночного соединения
Шпоночное соединение (рис. 1.5) рассчитывается на срез и на смятие.
Крутящий момент, передаваемый шпоночным соединением, определяется как произведение силы на плечо:
где d - диаметр вала.
Рис. 1.5. Шпоночное соединение
Формула для определения напряжения на срез примет вид
где в – ширина шпонки; l – длина шпонки; - допускаемые напряжения на срез.
Напряжения на смятие определятся формулой
где h – высота шпонки; - допускаемое напряжение на смятие.