Федеральне агентство з освіти РФ
ГОУ ВПО БрДУ
Кафедра СДМ і Про
Лабораторна робота № 1
РОЗРАХУНОК домкрати
Виконав:
ст.группи СДМ 06-2 C.М. Рябчиков
Перевірив:
викладач А.Ю. Кулаков
Братськ 2009
Домкрати зазвичай призначаються для підйому вантажів на невелику висоту і знаходять широке застосування на монтажних роботах при підйомах і вивірки як окремих частин, так і цілих споруд. Домкрат встановлюють під вантажем і упирають в нього висувною частиною. Висота робочого ходу домкрата невелика, тому підйом вантажу на висоту, що перевищує хід домкрата, виробляють у кілька прийомів. У цих випадках під вантаж підкладають. наприклад шпальні клітини, або окремі бруси або дошки. Швидкість підйому домкратами незначна.
Домкрати випускаються з різною вантажопідйомністю - від 0.5 до 300 т і в більшості своїй мають ручний привід.
По конструкції домкрати розділяються на рейкові (рис.1), гвинтові (рис.2) і гідравлічні (рис.3). Метою цієї роботи є вивчення пристрою, принципу роботи домкратів і розрахунку елементів гвинтового домкрата.
Рейковий домкрат
Він складається з корпусу/(Рис. 1), в якому по напрямних переміщається рейка 2, що має поворотну головку 3 і лапу 4, Рейка з вантажем піднімається або опускається обертанням рукоятки 5 через зубчасті передачі 6. Для безпечної роботи домкрат обладнаний вантажоупорним гальмом, який діє таким чином. Вал 7 і зубчасте колесо 8 мають гвинтову нарізку. Між торцевими поверхнями втулки і рукоятки розташоване храпове колесо 9 з собачкою. При підйомі вантажу рукоятка переміщається по різьбі вліво, заклинює храпове колесо і через зубчасту передачу висуває рейку вгору, піднімаючи вантаж. По закінченні підйому вантажу вал рукоятки фіксується собачкою храпового колеса, що перешкоджає обертанню вала в зворотний бік. При опусканні вантажу рукоятка обертається у зворотний бік і одночасно переміщається по різьбі вправо, звільняючи храпове колесо. Під дією моменту від сили ваги вантажу через зубчасту передачу втулка зубчастого колеса угвинчується в рукоятку, затискає храпове колесо і перешкоджає вільному падінню вантажу.
Рис. 1. Рейковий домкрат: а - Загальний вигляд, б - вантажоупорне гальмо.
Процес опускання вантажу складається з чергуються падінь і зупинок. У відрегульованому гальмі (Мінімальному зазорі між храповиком і рукояткою) нерівномірність опускання вантажу практично не відчувається. Зусилля Р. На рукоятці при підйомі вантажу 0 (Н) визначається з рівняння моментів щодо осі шестерні, пов'язаної з рейкою:
де - діаметр початкової окружності шестерні, м; - довжина рукоятки, м;-загальне передавальне число зубчастої передачі; = 0,65 ... 0.85 - ККД передачі.
При ручному приводі і короткочасній роботі зусилля на рукоятці допускається не більше 200 Н, а при безперервної - не більше 80 Н. Вантажопідйомність рейкових домкратів - до 6 т., висота підйому - до 0,6 м.
Гвинтовий домкрат
Він складається з корпусу 1 (Рис. 2) з бронзовою гайкою 8, гвинта 2 з прямокутної або трапецеїдальної різьбою, вантажний головки 3 і рукоятки 6 із тріскачкою. Рукоятка вільно надіта на круглу частину гвинта. Тріскачка являє собою колесо 4 з зубцями, надягнуте на квадратну частину гвинта, і собачку 7, В залежності від напрямку гвинта собачку повертають на осі 5 в одне з крайніх положень, де собачка утримується стопором 9 із пружиною 10. Гвинтові домкрати не вимагають додаткових пристроїв для утримання вантажу, так як гвинтова пара (гвинт - гайка) - Самотормозящій. У самогальмуючою передачею (кут підйому гвинтової лінії До менше кута тертя р) (зазвичай 4 ... 6). Це одночасно є і недоліком таких передач, так як у них ККД завжди менше 0,5. Вантажопідйомність гвинтових домкратів - до 50 т., висота підйому до 0,35 м. При вантажопідйомності більше 20 т. зусилля на рукоятці стає значним і тому рукоятка з тріскачкою замінюється черв'ячною передачею, а ручний привід - машинним.
Зусилля Р (Н) на рукоятці при ручному обертанні гвинта, навантаженого силою Q (H) при середньому радіусі гвинта г, довжині рукоятки R і ККД домкрата визначається з виразу:
Гідравлічний домкрат
Домкрат (рис.3) складається з циліндра 6, що є водночас його корпусом, поршня 5, насоса 1, всмоктуючого 3, нагнітального 4 і спускного 7 клапанів. При ручному приводі насос і бак 2 з рідиною об'єднані з корпусом домкрата.
Робочої рідиною служить мінеральне масло або незамерзаюча суміш (вода, змішана зі спиртом або гліцерином). Рукояткою 8 плунжеру насоса повідомляється зворотно - поступальний рух. При русі плунжера вправо циліндр насоса через всмоктувальний клапан заповнюється рідиною, а при русі вліво рідина під тиском через нагнітальний клапан надходить під поршень основного циліндра.
Зусилля на рукоятці (Р), необхідне для підйому вантажу Q (рис. 3, а). З формули випливає, що виграш у силі пропорційний співвідношенню квадратів діаметрів поршнів і плечей рукоятки. Гідравлічні домкрати з ручним приводом мають вантажопідйомність до 200 т., і висоту підйому до 0,18 - 0.2 м. При машинному приводі рідина в циліндр домкрата подається від окремого гідравлічного насоса, а вантажопідйомність одиночного домкрата може досягати 500 т. при машинному приводі кілька домкратів можуть бути приведені в дію від однієї насосної станції та здійснювати підйом великих споруд.
Для натягу стрижнів або канатів при монтажі попередньо напружених конструкцій застосовують тягнуть домкрати (рис. 3, б). Такий домкрат складається з циліндра 11, штока 10 з поршнем 12, стоїки 13 і наполегливої вЂ‹вЂ‹плити 14. на кінці штока мається гайка 9 для з'єднання його зі стрижнем. Домкрат закріплюють в стійці, що служить упором. При подачі масла в домкрат шток разом з поршнем переміщається, виробляючи натяг стрижня. Тягнуть домкрати розвивають зусилля 630 і 1000 кН при ході штока 315 і 400 мм., І працюють від насосної станції з робочим тиском 40 Мпа.
Рис. 3. Гідравлічний домкрат: а - з ручним приводом; б - тягне для натягу стрижнів.
Розрахункові залежності для гвинтового домкрата
домкрат монтажний вантаж спорудження
Гвинтовий домкрат (Зображений на рис.4), складається із сталевого корпусу 1 з забитої гайкою 5, в яку входить гвинт 2 домкрата. Для обертання гвинта мається важіль 4 з тріскачкою (на рис.4 відсутня), що дозволяє працювати домкратом в обмежених умовах. Обертання гвинта може проводитися також за допомогою ломика, вставляється в отвір головки 3. Гвинт домкрата має трапецеїдальної чи прямокутну дрібну різьбу. Чим менше її крок, тим більше підйомна сила домкрата.
Найважливішим достоїнством гвинтового домкрата є властивість самоторможения, яке полягає в тому, що під дією вантажу домкрат сам не опускається. Воно пояснюється тим, що кут підйому гвинтової лінії менше кута тертя, тобто менше того кута, при якому вантаж, покладений на похилу площину (яку і представляє собою гвинтова лінія), починає ковзати по ній під впливом власної ваги.
Залежність зусилля Q развиваемого домкратом, від зусилля Р, прикладеного до рукоятки важеля, визначається за формулою:
де Q - зусилля, що розвивається домкратом, в Н;
Р - зусилля на рукоятці, в Н;
- довжина важеля, в мм;
t - крок різьби, в мм;
- коефіцієнт корисної дії.
Формула отримана з припущення про рівність робіт сили, прикладеної до рукоятки важеля домкрата, і сили, що розвивається його гвинтом.
У гвинтових домкратах коефіцієнт корисної дії:
де а - кут підйому гвинтовій лінії різьби;
р - кут тертя між матеріалом гвинта і матеріалом гайки.
П...