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工作机械的载荷保养与维修【CICEE】

2022-11-24 来源:南昌农业机械网

工作机械的载荷保养与维修

载荷类型

2)按作用形式分

直接作用载荷--载荷以力或力矩形式直接作用在机器上;如由工作阻力产生的载荷、惯性载荷、风载荷、驱动力、制动力等。

间接作用载荷--以变形的形式间接作用在机器上;如温度、地震的作用引起的载荷。

对于绝大多数的机器来说,直接作用的载荷是主要的。2)按照载荷产生的来源分

工作载荷由机器工作阻力产生的载荷。工作载荷是各种机器最重要最基本的载荷。

动力载荷动力载荷包括惯性载荷、振动载荷和冲击载荷。当机器或机器的某机构运动速度的大小或方向发生变化时将产生惯性载荷。

自重载荷设备自身重量产生的载荷。

风载荷具有一定质量的空气以一定速度流动被结构物表面阻挡时,对结构物产生压力。

温度载荷温度变化使构件热胀冷缩,当构件的胀缩受到约束时,在构件中产生附加力。

水力载荷水对构件产生的压力和流动阻力等。3)按载荷是否随时间变化分静载荷和指大小,位置和方向不变的载荷。在工程中大多数机械承受的都是变载荷,严格意义的静载荷是很少见的,但在设计上常把变化不大或变化速度缓慢的载荷,近似地作为静载荷来处理

变载荷指随时间有显著变化的载荷。一般机械承受的变载荷主要有周期载荷,冲击载荷和随机载荷等几种。

a)周期载荷载荷的大小是随时间作周期性变化的,它可用幅值、频率和相位角三个要素来描述。

b)冲击载荷载荷作用时间短,而且幅值较大,例如,锻锤在锤打坯料时所受的载荷就属于冲击载荷。在设计中对于数值较小,频率较高的多次冲击载荷,常按一般的周期载荷来处理。

c)随机载荷载荷的幅值和频率都是随时间变化的,且变化规律不能用一个函数确切地进行描述,只能应用数理统计方法才能获得它们的统计规律。

机械设计中载荷的组合及其类别

载荷的种类很多,各种载荷也不一定同时作用在机器或机器的某个构件上。设计时,若按最坏工作条件和最大应力的方法去计算机器的零部件,会导致机器的自重和成本的增加,不经济。反之,又会导致机器失效。因此,对机器作各种计算时,要针对不同情况,将载荷作适当的分类和组合,然后作相应的计算。2)寿命计算载荷

这是用来计算零部件或构件的疲劳、磨损或发热的计算载荷,通过计算,使产品获得一定寿命。在确定这类载荷时。只需考虑正常工作状态下的载荷即可,这种载荷,不仅要计算载荷大小,还要计算它们的作用时间。如果正常工作状态下的载荷是变化的,不应按载荷的最大值计算,而应取等效值。按第Ⅰ类载荷计算时,应根据零部件在实际工作中最为常见的情况确定载荷的组合。2)强度计算载荷

这是用来计算零部件或金属结构的强度、稳定性以及机器整体稳定性的载荷。它是机器正常工作状态下可能产生的最大载荷。确定强度计算载荷时,应按照最坏的但又是实际可能的载荷组合。第Ⅱ类载荷的最大值受到若干因素限制,例如摩擦离合器或带传动打滑,安全溢流阀,电器保护装置起作用等,计算时应予考虑。3)验算载荷

验算载荷是指机器处于非工作状态时可能出现的最大载荷,或工作时发生的事故载荷。产生这类载荷时机器是不工作的,或虽在工作但出现的机会极少,因此按此类载荷验算时,可取较小的安全系数。

工作载荷的确定方法

在设计机械时,一般需预先给定载荷,应根据具体机械要完成的功能来确定。确定载荷通常有三种方法:类比法,计算法和实测法。对于一些复杂的难以确定的载荷,也可以把上述几种方法结合起来使用。2)类比法

参照同类或相近的机械,根据经验或简单的计算确定所设计机械的载荷,这种方法称为类比法。它主要应用在载荷较难确定的情况或初步设计阶段及不需要精确确定载荷的情况,特别是设计一些以传递运动为主的机械。应用类比法时常可采用相似原理进行推断,其中常用的有和两种。几何尺寸类比是在设计新机械时,首先需要确定能表征该设备能力的几何尺寸,并根据现有这类机械的尺寸与载荷之间的关系,由下式确定设计载荷:

式中:

F2、L2一一需设计机械的载荷,尺寸;

F2、L2--已有机械的载荷,尺寸;

f ---该类机械的尺寸L与栽荷F间的函数关系

动力类比是选择一种类同的机械,调查其实际使用的动力机容量大小,如电动机的转矩、功率等,然后用简单的类比关系确定所设计机械的动力,以此作为依据再推算机械及其零部件所受的载荷。

2)计算法

计算法即根据机械的功能要求和结构特点运用各种力学原理、经验公式或图表等计算确定载荷的方法。由于不同机械所受的载荷不同,当用计算法确定载荷时,必须认真地分析所设计机械的工作特点,负载状况及有关影响因素,或按有关设计规范进行计算。3)实测法

实测法是指用实验分析的方法测定机械及其零件载荷的方法,具有直接准确等优点。最常用的一种实测载荷的方法为电阻应变计测量法。利用电阻应变计、电阻应变仪和指示器或记录器组成的测量系统进行载荷值的测量。先将,电阻片粘贴在零件或传感器上,在零件受载变形后电阻片的电阻值随之发生变化,经转换、放大、标定后,就可以得到载荷值的大小。

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