Модернизация домкрата (конструкторская часть дипломного проекта)

2.1 Назначение, устройство и работа домкрата

2.1.1 Назначение и работа домкрата
Домкрат - стационарный, переносной или передвижной механизм, предназначенный для подъёма опирающегося на него груза.
Конструкция домкрата весьма мобильна, что позволяет легко переносить и транспортировать устройство. От других грузоподъемных устройств (тали, лебедки и т. д.) его отличает относительная компактность, простота в обслуживании и надежность в эксплуатации. Конструкция домкрата любого типа позволяет при небольшом рабочем усилии плавно поднимать груз, фиксировать его точно на заданной высоте и удерживать в определенном положении.
В отличие от других подъемных машин и механизмов домкраты при работе располагают непосредственно под грузом. В таком случае нет необходимости использовать громоздкие вспомогательные сооружения, что очень важно при проведении монтажа и других строительных работ.
Винтовой домкрат надежен в эксплуатации. Это обусловлено тем, что груз фиксирует трапецеидальная резьба и при его подъеме гайка вращается вхолостую. Кроме того, к достоинствам этих инструментов относится прочность и устойчивость, а также то, что они могут работать без дополнительных подставок.
Основными частями винтового домкрата являются корпус с гайкой, винт
с головкой и храповым колесом, рукоятка с двусторонней собачкой
и фиксатором. Храповое колесо жестко соединено с винтом и при
качании рукоятки собачкой приводится во вращение вместе с винтом.

Характеристика домкрата:

Грузоподъемность— 3,5т;
Тип резьбы — трап;
Материал винта — Сталь 5;
Высота подъема, мм — 140.

2.2 Прочностные расчеты домкрата

2.2.1 Расчет прочности винта

Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения:

Момент трения в резьбе:

Н/мм
,


;

где - осевое усилие, действующее на винт;
[ ] = 140 кгс/мм
A1 - площадь поперечного сечения винта;
Mкр - момент, скручивающий винт;
Wp1 - полярный момент сопротивления поперечного сечения винта;
dmin - диаметр опасного сечения винта. В качестве опасного сечения
принимают сечение, нагруженное осевой силой Q и максимальным
крутящим моментом и при этом имеющий минимальный диаметр.

,

[ ]

Следовательно, условие прочности винта выполняется



2.2.2 Определение размеров гайки

Высота гайки равна:



мм

мм

принимаем 3



Наружный диаметр гайки :



где - осевое усилие, действующее на винт;
- коэффициент, учитывающий напряжения от скручивания, = 1,25…1,3;
d - наружный диаметр резьбы;
- допускаемое напряжение; для бронзы и чугуна можно принять
= 60…70 мПа

мм

Принимаем = 62мм



Фаска =2мм, =1.6мм

Радиус закрепления =1мм

Расчет буртика:

мПа


Диаметр буртика

мм

где - допускаемое напряжение смятия; для бронзы можно принять
= 70 мПа.

Принимаем мм.

Высота буртика гайки определяется по формуле:


мм

Принимаем высоту буртика равную 23 мм

Условие буртика на срез:

,
- выполняется

Для удержания гайки от проворачивания устанавливаем стопорный винт с головкой (d = 6) ГОСТ 1478-93





2.2.3 Расчет рукоятки

Необходимая длина рукоятки:



где - момент создаваемый рабочим для преодоления моментов
трения в резьбе и на пяте ;
- для кратковременной работы =300 Н.

Момент трения в резьбе определяется по формуле:



Нм

Нм ,

мм



Конструктивная длина рукоятки принимается с учетом ширины ладони
рабочего и диаметра головки винта, после чего округляется до ближайшего
большего стандартного значения:






Принимаем конструктивную длину рукоятки равную 230 мм

Диаметр рукоятки находится из условия ее прочности на изгиб:



Рукоятка изготавливается из недорогих сталей, например Ст3, Ст4, Ст5

Допускаемое напряжение на изгиб для Ст3 можно принять = 85 мПа


мм.

Принимаем 16 мм