Пример 1
Определить размер прутка круглого и квадратного сечения для изготовления крюка на тяговую силу трактора Q∑=14 кН (рис. 117).
Рис. 117. К расчету крюка.
Предварительный расчет проведем по формуле внецентренного растяжения (для круглого сечения):
Рекомендуется: [у] = 150... 100 Н/мм2 и r:d < 5. Принимаем: [а] =100 Н/мм2 и r:d=1,0, что вполне обеспечивает укладку в зеве крюка канатов или ушка прицепа. Тогда
Принимаем: d = 40 мм, ГОСТ 2590—57; сталь Ст. 3, ГОСТ 380—60. При квадратном сечении формула примет вид:
Принимаем: а = 26 мм, ГОСТ 2591—57; сталь Ст. 3, ГОСТ 380—60. Проверяем наибольшее напряжение в точке А по теории кривого бруса по формуле (18):
где F = 0,785d2;
M = Q∑r;
S = Fz0;
z0 = r – r0;
dк = d = r.
После подстановки и преобразований при получим
Рекомендуется запас прочности для стали Ст. 3 στ = 220 Н/мм2, поэтому принятый d = 40мм не удовлетворяет условиям прочности и только при d = 50 мм получим
Дальнейшее упрочнение крюка, повышение запаса прочности возможно путем проковки круглого сечения в овальное.