Расчет узла рукоятки (см. рис. 1.9а) сводится к определению ее длины (Lрук) и диаметра (dр). Сначала подсчитывают момент на рукоятке:
Трук = Трез + Тт / U, (1.27)
где U – передаточное число зубчатой передачи, если она предусмотрена между рукояткой и винтом для выигрыша в усилии на рукоятке.
Коническая передача, кроме того, позволяет изменять положение оси вращения рукоятки. Передаточное число U подсчитывается как отношение числа зубьев колеса z2 к числу зубьев шестерни z1. Если в винтовом механизме зубчатая передача не предусмотрена, то в формуле (1.27) U = 1.
В винтовых механизмах, имеющих одновременно правую и левую резьбу, торцевое трение отсутствует. Для таких механизмов момент на рукоятке
Трук = 2 Трез. (1.28)
Зная Трук, можно определить расчетную длину рукоятки как
Lрук = Трук / Qраб £ 100 см, (1.29)
где Qраб – усилие рабочего на рукоятке, принимаемое по табл. 1.8.
Таблица 1.8
Рекомендуемые усилия рабочего на рукоятке винтовых механизмов
Режим работы | Qраб (Н) |
Непрерывная работа Периодическая работа Кратковременная работа То же в исключительных случаях | До 120 До 160 До 240 До 300…400 |
Для уменьшения Lрук предусматривают работу одновременно двух рабочих. Чтобы учесть неравномерность их работы, усилие 2 Qраб умножают на коэффициент неравномерности работы 0,8. Короткие рукоятки делают сплошными. При значительной длине рационально применять трубчатую рукоятку, подобно показанной на рис. 1.9а.
|
|
Сечение рукоятки рассчитывают на изгиб по схеме консольной балки по формуле
, (1.30)
где Lрук = lк – расчетная длина консоли; [ sи ]–допустимое напряжение изгиба для материала рукоятки; dр / d0 – отношение внутреннего диаметра трубы к её наружному диаметру, выбирают из таблиц справочников. Для сплошных рукояток dр =0.
А |
А |
~1000 |
А - А |
Рис. 1.10. Качающаяся рукоятка с трещоткой
Если размеры и расположение винтового механизма не допускают удобного его обслуживания обычной рукояткой, то применяют качающуюся рукоятку с трещоткой (рис. 1.10). При стеснённых условиях работ такая конструкция позволяет заменить вращательное движение касательным. Реверсирование движения рукоятки достигается переключением собачки из одного положения в другое.
Отверстие в рукоятке трещотки принимают в соответствии с найденным d0 из расчета на изгиб по формуле (1.30). Наружный диаметр рукоятки принимают равным 1,5 dр. Затем полученное сечение проверяют на изгиб.
Рукоятка с трещоткой крепится на головке грузового винта с помощью шпонки или «квадрата».
Зубья храпового колеса технологически целесообразно получать простой дисковой фрезой. Изготовленные таким способом зубья показаны на рис. 1.10. Толщину храпового колеса, количество зубьев, глубину и ширину впадин и размеры боковых щек трещотки выбирают конструктивно.
|
|
Зубья храпового колеса проверяют на смятие и изгиб по методике, применяемой при расчёте шлицевых соединений. Ось собачки рассчитывают на смятие и изгиб как двухопорную балку. Нагрузка на ось определяется как окружное усилие на средней окружности храпового колеса и принимается равномерно распределённой по длине соприкосновения оси с телом собачки. Подробнее расчет трещотки винтового механизма изложен в [1].