Сергей Гаврилов
Расчеты конструктору
26-Февр-2021 г..
Введение.
Инженер конструктор отдела гл.механика Гаврилов Сергей Фёдорович написал эту книгу для
цеховых конструкторов -механиков, занимающихся обеспечением ремонта и модернизацией оборудования, которым приходится заниматься широким кругом проблем и расчетов в условиях дефицита времени.
А также студентам в помощь при написании курсовых и дипломных работ.
В книге собраны примеры часто встречающихся, при работе конструктора, расчетов.
Расчеты выполнены с цифровыми примерами и справочными таблицами, чертежами и схемами.
Книга иллюстрирована большим количеством рисунков, облегчающим понимание материала. В конце книги приведен обширный список литературы по затронутым в книге темам.
По приведенной ссылке можно скачать рабочие чертежи.
Арифметические операции.
15 = 5 * 3; Пять умножить на три = 15…
125 = 5 **3; Пять в степени три = 125…
125 = 5 **3; Пять в степени три = 125…
125 = 5 ^3; Пять в степени три = 125…
5 = sqrt( 25 ); Извлечение квадратного корня из числа = 25..
5 = 25^0,5; Извлечение квадратного корня из числа = 25..
5 = 125^0,333(3); Извлечение кубического корня из числа = 125..
5 = 25**0,5; Извлечение квадратного корня из числа = 25.. ( вариант ).
5 = 125**0,333(3); Извлечение кубического корня из числа = 125.. ( вариант ).
Sin ( 30) = 0,5… Arcsin ( 0,5 ) = 30… В этой строке Угол берется в градусах.
ctg( a ) = tan ( 90 – a )… Перевод приведен для справки.. Угол берется в градусах.
Эвалюта угла (GR); – Угол в данный расчет берется в радианах.
Inv(GR) = tan(GR) – (GR);
Константы:
Pii = 3,14159265358979324… – Число Пи..
.cosa= cos20 = 0,93969262078591 – Косинус 20 градусов
.sinaa=sin40 = 0,64278760968654 – Синус 40 градусов
.tana=tan20 = 0,3639702342662024 – Тангенс 20 градусов
.inva=0,01490438386734 – Эволюта 20 градусов
.kx=1,387048062 – Коэф. постоянной хорды для прямозубых без коррекции.
.hx=0,748 – Коэф. высоты до хорды для прямозубых без коррекции.
Примечание: Программа компиляции текста в эл.книгу иногда переносит часть формулы на другую строку.
– в конце формулы всегда стоит точка. В тексте 400 градусов – значек градуса она превращает в ноль – в тексте эл.книги получается 4000 градусов. Если справочная таблица очень мелкая – смотрите в приложении.
Вес фрагмента детали.
Вес прямоугольного бруса.
Исходные данные: Все размеры в миллиметрах.
Плотность материала принята 7,85 т / куб.м..
Ширина бруса b = 128.
Высота бруса h = 46.
Длина бруса L = 235.
Расчет:
Масса бруса в кг: Q = 7,85 * b * h* L / 1000000;
Q = 10,861888 кг…
Плотность материала = 7850 кг / куб.м. ( Сталь 30 ГОСТ 1050-88 ).
Вес круглого бруса.
Исходные данные:
Диаметр d = 127.
Длина L = 390.
Расчет:
Площадь поперечного сечения: S=d*d*Pii/4; S=127*127*Pii /4;
S= 12667,68698.
Масса бруса:
Q = 7,85 * S * L / 1000000;
Q = 7,85 *12667,68698*390 / 1000000;
Q = 38,782124 кг.
Вес трубы.
Исходные данные:
Наружный диаметр d = 200.
Внутренний диаметр dv = 100.
Длина L = 300.
Плотность стали 7850 кг/куб.м.
Расчет:
Sn=d*d*Pii/4; Sn= 200*200*Pii/4; Sn= 31415,92654…
Sv=dv*dv*Pii/4;
Sv= 100*100*Pii/4; Sv=7853,981634…
Q=7,85*(Sn-Sv)*L / 1000000; Q=7,85*(23561,9449)*300 / 1000000;
Q= 55,48838 кг…
Вес правильного шестигранника.
Исходные данные:
Размер под ключ S = 100.
Длина бруса L = 300.
Плотность стали 7850 кг /куб. м.
Расчет:
Q=7,85 * 0,866025403 * S * S *L / 1000000;
Sp= 0,866025403 * S * S .. Площадь кв.мм.
Q=7,85 * 0,866025403 * 100 * 100 * 300 / 1000000;
Q= 20,3949 кг…
Вес прямоугольного треугольника.
Брус.
В сечении прямоугольный треугольник.
Высота h = 200.
Основание b = 160.
Длина бруса С = 300.
Масса бруса в кг: Q = 7,85 * b * h* С / 2000000;
Q=7,85 * 200 * 160 * 300 / 2000000;
Q= 37,68 кг…
Вес треугольника с разными сторонами.
Брус – в сечении треугольник.
Сторона a = 200.
Сторона b = 160.
Сторона c = 140.
Длина бруса h = 300.
Расчет:
Материал – сталь q = 7,85 т / куб.м.
Расчет:
.x=(b*b+c*c-(a*a))/(2*b*c);
.x=((160*160+140*140-(200*200))/(2*160*140);
.x= 0,116071428…
Ua = arccos(x)…
Ua = 83,33457274…
Напротив стороны лежит одноименный угол..
Высота на сторону b :
Hb = c * cos ( 90 – Ua );
Hb = 140 * 0,993240868 = 139,0537216…
Площадь треугольника:
S = b * Hb; S = 160 * 139,0537216 / 2 = 11124,29773 …
Масса бруса:
Q = 7,85 * S * h; Q = 7,85 * 11124,29773 * 300 / 1000000;
Gsf = 461030/2725231222…
Q = 26,19772 кг..
Вес трапеции.
Основание b = 300.
Верх a = 140.
Высота h = 160.
Длина бруса L = 400.
Материал – сталь q = 7,85 т / куб.м.
Расчет:
Площадь трапеции:
S=h*(b+a)/2; S=160*(300+140)/2; S=h*(b+a)/2; S= 35200…
Масса:
Q=7,85 * S *L /1000000; Q=7,85 * 35200 *400 /1000000;
Q= 110,528 кг…
Вес усеченного конуса.
Брус в виде усеченного конуса.
Больший диаметр d = 600.
Меньший диаметр dv = 200.
Длина бруса L = 300.
Объем усеченного конуса:
V=(L * Pii / 3)*( Rb*Rb + Rm * Rm + Rb * Rm );
V=(300 * Pii / 3)*( 90000 + 10000 + 30000 );
V = 40840704,5…
Масса бруса:
Q= 7,85 * V / 1000000; Q= 7,85 * 40840704,5 / 1000000;
Q = 320,59953 кг..
Вес сегмента круга.
Радиус сегмента R = 300.
Высота сегмента h = 200.
Длина бруса L = 400.
Материал – сталь q = 7,85 т / куб.м.
Расчет:
Диаметр круга:
.d=R+R ; d= 300 + 300; d= 600…
Площадь круга:
Sk= d * d * Pii / 4; Sk= 600 * 600 * Pii / 4; Sk= 282743,3388…
Высота треугольника под сегментом:
.a=R-h; a= 300 – 200; a= 100…
Половина основания треугольника:
.b= sqrt((R*R)-(a*a)); b= sqrt((300*300)-(100*100)); b= 282,8427125…
Площадь треугольника:
St= a * b; St= 100 * 282,8427125; St= 28284,27125…
Угол из центра круга на концы сегмента:
U = arctan( b / a ); U = arctan( 282,8427125 / 100 );
U = 70,52877937…
Площадь кругового сектора
Ss=Sk * U * 2 / 360; Ss= 282743,3388 * 70,52877937 * 2 / 360;
