立柱加载实验设备承载框架的强度计算
一、承载框架截面积计算：
截面面积：
A=2×[850×（40+20）+390×(25+30+25)]
=164400 mm2
二 抗拉强度的计算：
抗拉强度 σ=F/A
F—截面上所受的拉力（N）；
A—截面的面积（mm2）。
油缸所提供的拉力
F=P×S
P—油缸的最大压强（Pa）；
S—油缸的截面积（mm2）。
根据技术要求油缸最大外径为φ600mm其截面直径为φ520mm
所以油缸截面积 S=ΠR2=3.14×2602×2=424528 mm2
油缸所提供的拉力
F= P×S=80×106×424528=3396224×107N
抗拉强度 σ=F/A=3396224×107/164400
=207×106Pa
=207MPa
根据查阅手册Q690高强板的抗拉强度在550~720之间；所以计算出的安全系数n=550/207=2.66
三、压紧机构压紧力的计算：
根据运动原理做出受力分析如下图：
根据力矩平衡原理可以得出
M1=M2
即 F1×L1=F2×L2
假设伸缩油缸的缸径为φ60mm，最大压力40MPa
由此算出伸缩油缸提供的推力
F1=3.14×0.032×40×106=113040N
根据以上结果计算压紧力
F2=F1×L1/L2
=113040×91.2/530
=19451N
此时最大油缸全伸出所需要的压紧力如下图：
根据力矩平衡原理可以得出
Fa=Fg×L2/L1
=28000×1184/2141
=15484N
根据计算可知：F2>Fa
所以满足压紧要求。
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