Розрахунок станини закритого типу на міцність і визначення її жорсткості

4.2 Розрахунок станини закритого типу на міцність і визначення її жорсткості

Станини розраховують на максимальне вертикальне зусилля, діюче при прокатці на шийку валу.

Для спрощення розрахунку, станину закритого типу представляють у вигляді жорсткої прямокутної рами (рис. 4.1), що складається з двох однакових стійок і двох поперечин. Верхня поперечина має отвір для натискного пристрою, розрахуємо цю поперечину.

Площа перетину:

Рис. 4.1 Станина закритого типу

Статичний момент перетину щодо осі х-х:

Ордината центру ваги:

Момент інерції перетину щодо осі х₁-х₁, що проходить через центр ваги:

Мінімальний момент опору перетину:

Статичний невизначений момент в кутках рами:

 – тиск на один натискний гвинт.

З урахуванням заокруглення у кутах станини:

Визначаємо згинаючий момент в поперечині:

Напруга вигину в перетині верхньої поперечини:

Запас міцності станини:

З урахуванням наявності концентрації напруг в розточуванні під натискну гайку приймаємо коефіцієнт концентрації  запас по втомній міцності:

Допустимий мінімальний запас для станини по втомній міцності

При знайдених напругах станина працюватиме довго, оскільки виходячи з п'ятикратного запасу міцності напруга вигину поперечини буде не більше допустимої.

Визначимо деформацію станини.

Деформація станини у вертикальному напрямі, беремо до уваги

а) розтягування кожної стійки силою :

б) прогинання двох поперечини від дії поперечних сил:

при

в) прогинання двох поперечини від вигину:

Сумарна деформація станини у вертикальному напрямі в площині осі натискного гвинта: