Пример расчёта узла крепления насоса к судовому фундаменту

Пример расчёта узла крепления насоса к судовому фундаменту

Исходные данные:

Масса насоса*	m	738 кг
Количество отверстий в лапах насоса*	z
Диаметр болта*	d	20 мм
Угол крена механизма при качке**	Θ	45^о
Период качки судна***	Т	10 сек
Расстояние по высоте от центра тяжести судна****	L	3 м
Коэффициент перегрузки *****	к

Примечания: * - параметры определяются из монтажного чертежа;

** - максимальный угол крена принимается 45^о;

*** - период качки судна зависит от его размеров и находится в пределах 8 – 16 сек.

**** - расстояние по высоте от центра тяжести судна определяется размерами судна и местом расположения механизма;

***** - коэффициент перегрузки может колебаться от 2 до 10.

На насос в процессе эксплуатации воздействуют следующие силы:

- силы от динамических нагрузок (удары, сотрясения) – S₁;

- усилия от силы тяжести механизма при крене или деференте судна - S₃;

- усилия от инерционных нагрузок при бортовой качке судна – S₄.

Определение максимальных усилий действующих на узел крепления насоса:

1 Усилие от динамических нагрузок (удары, сотрясения) (в Н) определяем по формуле 1:

где k — коэффициент перегрузки, зависящий от массы и частоты колебаний ме­ханизма;

т — масса механизма, кг;

g — ускорение силы тяжести.

2. Усилие от силы тяжести механизма (насоса) при крене или дифференте судна определяем по формуле 2 (в Н):

3 Усилие от инерционных нагрузок при бортовой качке судна определяем по формуле 3 (в Н):

где: Т - период качки (принимаем Т= 10 с);

L - расстояние по высоте от центра тяжести судна (L = 300 см.),

4 Суммарное максимальное усилие, действующее на узел крепления насоса:

5 Суммарное усилие трения, обеспечивающее устойчивое положение механизма равно:

6 Максимальная усилие для обеспечения заданного усилия трения равно:

где z - количество болтов (z=4),

7 Максимальное усилие при затягивания болта (момент затяжки) (в Нм):

где: F_зат - усилие затяжки на резьбе;

d_ср - средний диаметр резьбы;

α - угол подъёма резьбы;

φ - угол трения;

f - коэффициент трения;

d_Т - средний диаметр опорной поверхности торца гайки,

При значении α= 2^о30’; f =0,16; d_ср =0,9 d_о; d_T =1,4 d_o формула приобретет вид:

Заданный момент затяжки обеспечивается силой, задаваемой на ключе длиной 0,2 м:

где: Р_к - сила воздействующая на рукоятку ключа;

L_к - плечо приложения силы (L_к =200 мм),

Выводы:

При заданных условиях, для обеспечения нормальной работы механизма, достаточно обеспечить затяжку гаек в узлах крепления насоса силой 350 Н ключом длиной 200 мм.

Дата добавления: 2015-10-21