49
Vị trí tính toán: 6 vị trí
Tính bền BCT máy ủi với lưỡi ben cố định:
• Tính lưỡi ủi ở vị trí tính toán thứ nhất:
Xây dựng sơ đồ tính toán máy ủi dựa trên cơ sở bản vẽ sơ bộ của máy, đặt các ngoại lực, nội lực tác dụng và quan hệ giữa chúng theo điều kiện làm việc ở vị trí tính
Tiến hành xác định các ngoại lực Gu, P1, P2 và Sn tác dụng lên lưỡi ủi
Gu và vị trí trọng tâm được xác định từ kích thước thiết kế sơ bộ hay theo các máy tương tự cùng kiểu.
Lực P1, P2 xác định từ công thức (5.22) và (5.21).
Sn xác định theo công thức (5.26) hay (5.30)
Ngoài lực P1, P2 và Sn lưỡi ủi còn chịu tác dụng của trọng lượng bản thân Gu, các phản lực ở các khớp: XA1, ZA1, XA2, ZA2,và các phản lực của thanh chống xiên PB1, PB2
•
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
51
• Coi lưỡi ủi như một dầm tựa trên hai khớp A1 và A2
• Giả thiết kích thước và hình dạng của lưỡi ủi không đổi dọc theo chiều dài và giống như tiết diện nguy hiểm.
• Sau khi xác định toạ độ trọng tâm 0 của tiết diện và phương chiều của trục quán tính X và Z của tiết diện, đưa các lực P1, P2, Sn về điểm 0 và phân ra các thành phần lực tổng cộng của chúng là Qx, Qz và mô men xoắn Mx.
• Trọng lượng của lưỡi ủi xem như phân bố đều q = Gu/L, nó cũng phân thành hai phần qx và qz.
• Từ các ngoại lực đã xác định được là Qx, Qz vẽ biểu đồ nội lực:
Muz và Mux
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Ứng suất pháp tại tiết diện nguy hiểm xác định theo công thức:
Trong đó:
Jx, Jz - Mô men quán tính chính được xác định bằng tổng mô men quán tính của các phần tử cấu thành đối với trục quán tính chính của tiết diện
Xo, Zo- Toạ độ điểm xa nhất đối với trục trung hoà
• Để xác định vị trí của O ta kẻ đường 0101 tiếp tuyến với đường biên của tiết diện và song song với trục trung hoà 00. Tang của góc nghiêng đường trung hoà so với trục X bằng:
• Thay giá trị toạ độ điểm tiếp xúc vào công thức tính ta sẽ có giá trị max.
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Xác định ứng suất tiếp tương tự như xoắn tự do
• Xác định mô men xoắn các phần tử cấu thành như sau:
Trong đó:
Jx- mô men quán tính xoắn của tiết diện
Mx1, Mx2, Mx3, Jx1, Jx2, Jx3 - mô men xoắn, mô men quán tính xoắn tương ứng của các phần tử cấu thành của tiết diện: abc, defg, bd.
Xác định Jx1, Jx3 với các biên dạng kín abc, defg
Xác định Jx2, đối với biên dạng hở bd, có dạng cong và thành mỏng:
Jxtoàn phần: Jx = Jx1 + Jx2d + Jx3
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Sau khi xác định Mx1, Mx2, Mx3, ta sẽ tìm được ứng suất ở từng phần của tiết diện:
Đối với biên dạng kín abc, defg:
Đối với biên dạng hở:
Sau khi xác định được ứng suất pháp và tiếp ở các điểm của tiết diện người ta lấy các giá trị lớn nhất để tính ứng suất tương đương và kiểm tra bền tiết diện theo công thức:
Tính toán lưỡi ủi ở vị trí thứ hai và thứ ba cũng tương tự như vị trí thứ nhất.
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Tính dầm đẩy, thanh chống xiên, các khớp ở vị trí thứ tư
• Xây dựng sơ đồ tính toán rồi chọn hệ toạ độ để tính lực tác dụng
• Sau khi xác định ngoại lực như ở vị trí thứ nhất người ta tìm phản lực ở khớp C1 xuất phát từ điều kiện cân bằng bộ công tác:
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Khi tách riêng dầm đẩy, có thêm lực PB1 ở thanh chống xiên và phản lực XA1, ZA1 ở khớp nối dầm đẩy và lưỡi ủi
• Các lực này được xác định từ điều kiện cân bằng dầm đẩy:
• Từ phương trình mô men với điểm A1 ta có:
• PB1, PB2 bằng nhau trong trường hợp các thanh chống xiên chịu lực như nhau.
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
• Để tính đến khả năng phân bố không đều tải trọng giữa các thanh chống xiên, giả thiết trong lúc làm việc chỉ có một thanh chịu, do đó trị số lực tính toán: PB = 2PB1
• Các phản lực XA1, ZA1 được xác định từ phương trình cân bằng dầm đẩy: XA1 = XC1 + PB.cos2
ZA1 = ZC1 - PB.sin2
Giả thiết chiều của lực XA1 và ZA1, chiếu lên trục X’ và Z’ ta được:
X’c1 = Xc1.cos1 + Zc1.sin1 Z’c1 = Zc1.cos1 - Xc1.sin1
TÍNH BỀN BỘ LƯỠI ỦI
Ở tiết diện nguy hiểm a-a của dầm đẩy chịu các lực sau:
• Mô men uốn trong mặt phẳng X’OZ’:
M’y = Z’c1.l2
• Mô men uốn trong mặt phẳng X’OY:
M’z = X’c1.e
• Lực nén: N = X’c1 + PB1.cos(1 + 2)
• Kiểm tra bền dầm đẩy ở tiết diện nguy hiểm tiến hành theo phương trình:
F - Diện tích ngang của tiết diện dầm đẩy
o- Hệ số giảm ứng suất cho phép đối với thanh chịu nén
• Tương tự ta có thể tính ở vị trí thứ thứ năm và thứ sáu
• Tính bền BCT máy ủi với lưỡi ben quay thực hiện tương tự (tr.
255 ÷ 260)