Únavová pevnost hřídele Únavová pevnost hřídele kolesového rýpadlakolesového rýpadla

Milan Růžička

Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatronikyFakulta strojníČVUT v Praze

1

2

Kolesové rýpadlo KU 800Kolesové rýpadlo KU 800

Kolesové rýpadlo KU 800Kolesové rýpadlo KU 800 12

Lom osy kolesa v ložisku výložníku

Lom osy kolesa v ložisku otěrového prstence

Zadání

Zadání Fo= 1000 kN obvodová síla na kolese

  kR 1 -koeficient podílu FR - radiální síly

  kb 0,2 -koeficient podílu Fb - boční síly

  beta 30 stupňů úhel působiště obvod síly

FR

F

Fo

Fb

Fo

Fb

FR

F

Uvažované zatížení hřídelečíslování uzlů - viz náčrtek

  1 1´ 2 3 4 4K 5 6 7 celkem

vzdálenosti li 0   3315 3505 4495 4813 5425 6345 7500mm

Koleso         226,4   68,8     295,2

Korečky         16,7   18,6     35,3

Převodovka             40,4 397,7   438,1

Motory             1,9 37,6   39,5

Pohon kolesa - mechanika             0,6 12,6   13,3

Kryt kolesa             18,9 11,8   30,8

Otěrový prstenec       73,1           73,1

Mechanika dopravníku   24,6   20,5           45,2

Hydraulika   0,9   1,6           2,5

Rám s násypkou   42,6   35,4           78,1

Lávky na špičce   3,2   1,3           4,4

Hřídel kolesa s uložením 33,2   32,0 18,4 26,4   34,4 23,7 21,7 189,8

                    0,0Znečistění těživem       12,6           12,6

Těživo nalepené v korečcích         25,3   2,5     27,8

Těživo v kolese         96,9   10,7     107,7Těživo na dopravním pasu   18,9   11,4           30,3

33,2 90,3 32,0 174,2 391,6   197,0 483,5 21,7 1423,6

Zatížení v uzlu 1´ se odnese přímo ocelovou konstrukcí výložníku a na hřídel se nepřenáší.

síly uvedeny kN

FR

F

Fo

Fb

Fo

Fb

FR

F

26

x

y

z

F

A

B

FRx z

A

BF

FR

y

x

y

z

F

A

B

x zA

BF

y

Schema zatížení Schema zatížení osy kolesaosy kolesa

Určení průběhů ohybových momentů a napětí pro koleso pod zatížením

• Uvažujme:

• Fo=1000 kN; kb=0,3 ; kR=1 ; b=30

FR

F

Fo

Fb

Fo

Fb

FR

F

oRR FkF

obb FkF

Průřezové charakteristiky a zatížení v uzlech nosníkového modelu.

Popis úseků hřídele

i Fi li Di Woi

  kN mm mm mm^3

1 33,2 0 500 12271846

2 32,0 3315 650 26961246

3 174,2 3505 700 33673946

4 391,6 4495 720 36643536

4K 0,0 4813 716 36036197

5 197,0 5425 720 36643536

6 483,5 6345 650 26961246

7 21,7 7500 495 11907360

celkem 1333,3 vnitřní D 0  

FR

F

Fo

Fb

Fo=1000 kN

Fb=300 kNFR=1000 kN

Ohybový moment MyOhybový moment MyOhybový moment MzOhybový moment Mz

Ohybové napětí v hřídeli od tíhových účinků

Ohybové napětí v hřídeli od zatížení