Разболтовка гранта: Разболтовка дисков Лада Granta 1.6i 219x (2011-2018)

Данные о расположении болтов © Copyright Crawlpedia.com — Пожалуйста, дайте ссылку на это страница при копировании.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Данные о расположении болтов принадлежат © Copyright Crawlpedia.com — . При копировании укажите обратную ссылку на эту страницу.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Данные о схеме расположения болтов принадлежат © Copyright Crawlpedia.com — . При копировании укажите обратную ссылку на эту страницу.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Данные о расстановке болтов © Copyright Crawlpedia.com — Пожалуйста, дайте обратную ссылку на эту страницу при копировании.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Данные о расстановке болтов принадлежат © Copyright Crawlpedia.com — При копировании предоставьте обратную ссылку на эту страницу.
Данные являются максимально точными. знаний до 2008 года и предлагается «как есть» без каких-либо гарантий.

Данные о расположении болтов принадлежат © Copyright Crawlpedia.com — При копировании укажите обратную ссылку на эту страницу.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Crawl Данные .com — Пожалуйста, предоставьте обратную ссылку на эту страницу при копировании.
Насколько нам известно, данные верны до 2008 года и предлагаются «как есть» без каких-либо гарантий.

Прочие колесные ресурсы

Таблица размеров колес
BeadlockShop.com
Бидлоки и гоночные колеса

Распределение усилий по схеме расположения болтов | MechaniCalc

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта страница использует JavaScript для форматирования уравнений для правильного отображения. Пожалуйста, включите JavaScript.

Схема расположения болтов — это набор болтовых соединений, обычно четыре или более, которые соединяют два или более компонентов вместе. При разработке схемы расположения болтов важно иметь представление о нагрузках, которым она должна будет противостоять в процессе эксплуатации, а также о том, каким образом эти приложенные нагрузки будут распределяться между отдельными болтами схемы.После того, как осевые и поперечные нагрузки были рассчитаны для отдельных болтовых соединений в массиве, отдельные соединения могут быть проанализированы, как описано здесь.

В следующих разделах подробно описывается методика разделения сил и моментов, приложенных к массиву болтов, на осевые и поперечные нагрузки, действующие на отдельные болтовые соединения в массиве.

Содержание

Обзор и обсуждение

Распределение сил и моментов по схеме болтов аналогично анализу балки или вала.Приложенные нагрузки преобразуются в центр тяжести шаблона (аналогично нейтральной оси балки или вала). Затем силы и моменты в центре тяжести разделяются на осевые и поперечные силы, действующие на отдельные болтовые соединения. Осевые силы распределяются по схеме расположения болтов в зависимости от площади схемы A и моментов инерции I _c.x и I _c.y . Аналогичным образом поперечные силы распределяются на основе площади рисунка A и полярного момента инерции I _c.p .

Обратите внимание, что мы сохраняем различие в том, что силы распределяются на отдельные болтовые соединения , а не на отдельные болты . Причина этого в том, что не вся нагрузка, приложенная к болтовому соединению, фактически воспринимается болтом, как обсуждается здесь.

В следующих двух разделах обсуждаются два общих условия нагружения, за которыми следует обсуждение обобщенного подхода к распределению приложенных нагрузок по схеме расположения болтов.

Эксцентриковая сдвигающая нагрузка в плоскости

На рисунке ниже показан образец с эксцентрической поперечной нагрузкой, приложенной в плоскости рисунка. Нагрузка является эксцентричной, потому что она не действует через центр тяжести узора. Следовательно, он создает крутящий момент вокруг оси Z (перпендикулярно плоскости рисунка), который будет стремиться повернуть рисунок вокруг его центра тяжести. В этом случае болты нагружаются только сдвигом (без осевых нагрузок), а сдвиговые нагрузки возникают из-за сочетания прямой поперечной силы и индуцированного момента.Нагрузка этого типа аналогична валу при комбинированной сдвигающей и скручивающей нагрузке.

Эксцентрическая сдвигающая нагрузка вне плоскости

На рисунке ниже показан образец с эксцентрической поперечной нагрузкой, приложенной вне плоскости рисунка. Хотя эта приложенная нагрузка проходит через центроид в плоскости X-Y, ее линия действия смещена от центроида в Z-направлении. Таким образом, приложенная поперечная нагрузка вызывает изгибающий момент вокруг оси X, что приводит к осевой нагрузке на болты.

Существует несколько стандартных подходов к распределению осевых нагрузок между болтами в подобном случае, каждый из которых включает вычисление момента инерции шаблона относительно некоторой оси изгиба, а затем использование (Mr / I) · A для распределения нагрузок. (Следует отметить, что если все болты в шаблоне имеют одинаковый размер, то (Mr / I) · A упрощается до Mr / Σ r ² ). Ключевым отличием стандартных подходов является выбор точки, вокруг которой предполагается разворачиваться паттерн:

• Один из подходов состоит в том, чтобы проверить геометрию компонента и предположить, что шаблон будет «крениться» вокруг некоторой разумной точки, скажем, основания кронштейна на рисунке выше.
• Другой подход состоит в том, чтобы рассматривать эту проблему, как если бы шаблон был изгибающейся балкой, и вычислять подходящее положение нейтральной оси.
  • Методология, изложенная в «Руководстве по стальным конструкциям» AISC, признает, что на стороне сжатия балки сжатая область равна площади контакта компонентов ниже нейтральной оси. На стороне натяжения балки в напряжении находятся только болты. Положение нейтральной оси определяется с помощью итерационной процедуры, с помощью которой предполагаемое положение нейтральной оси изменяется до тех пор, пока момент инерции болтов при растяжении выше нейтральной оси не станет равным моменту инерции сжатых пластин ниже нейтральная ось.
  • Более простой подход учитывает только области болтов и предполагает, что нейтральная ось балки находится в центре тяжести схемы расположения болтов.

Важно понимать, что по мере того, как предполагаемое место поворота перемещается дальше от шаблона, осевые нагрузки на болты снижаются. Причина этого в том, что осевые нагрузки пропорциональны Mr / Σ r ² , где r — расстояние между точкой поворота и интересующим болтом.По мере увеличения r влияние члена r ² в знаменателе превосходит влияние члена r в числителе. Поэтому наиболее консервативный подход состоит в том, чтобы считать, что узор вращается вокруг своего центра тяжести.

Общий подход

Если вы решите применить консервативный подход, переведя всю приложенную нагрузку в центр тяжести группы болтов, то становится легко обобщить анализ любой группы болтов с любой приложенной нагрузкой, как показано на рисунке ниже.

Шаги по распределению приложенных сил и моментов к отдельным болтовым соединениям в массиве:

1. Рассчитайте соответствующие свойства образца (площадь, центроид, моменты инерции).
2. Преобразуйте все приложенные силы и моменты в центр тяжести массива.
3. Рассчитайте осевые и поперечные нагрузки, действующие на отдельные болтовые соединения в массиве.

Подробная информация о выполнении каждого из этих шагов представлена ​​в следующих разделах.

Свойства массива болтов

Те же свойства, которые требуются при анализе балки или вала, также требуются при распределении усилий по схеме расположения болтов. Следует отметить, что уравнения, представленные в этом разделе для расчета свойств массива, не требуют, чтобы болты в массиве были одинакового размера.

Область расположения болтов

Суммарная площадь всех болтов в массиве должна быть рассчитана для распределения прямых усилий между болтами:

где A _i — площадь растягивающего напряжения отдельного болта.

Расположение болтов Центроид

Точно так же, как изгибающие напряжения в балке и скручивающие напряжения в валу сосредоточены вокруг нейтральной оси, моменты на болтовой диаграмме будут стремиться повернуть ее вокруг ее центра тяжести. Расположение центроида шаблона рассчитывается как:

где A _i — это площадь болта, а x _i и y _i — места расположения болтов по осям x и y соответственно.

Следует отметить, что этот расчет прямо аналогичен расчету центра тяжести поперечного сечения.

Расположение болтов Моменты инерции

Моменты инерции схемы расположения болтов указывают на ее способность противостоять изгибающим моментам. Мы консервативно предполагаем, что моменты будут иметь тенденцию заставлять образец вращаться вокруг его центра тяжести, поэтому моменты инерции относительно центра тяжести образца представляют интерес. Центроидные моменты инерции рассчитываются как:

где A _i — площадь болта, а r _{c.x, i} и r _{c.y, i} — расстояния x и y болта от центра тяжести массива, соответственно.

Полярный момент инерции рисунка указывает на его способность противостоять крутящим моментам (то есть моментам относительно оси Z, перпендикулярной плоскости рисунка), и рассчитывается как:

где r _{c.xy, i} — кратчайшее расстояние между болтом и центроидом, которое рассчитывается как.

Следует отметить, что эти расчеты прямо аналогичны расчету момента инерции поперечного сечения и полярного момента инерции поперечного сечения.

Силы и моменты на центроиде

Как обсуждалось ранее, все приложенные силы и моменты переводятся в центр тяжести схемы расположения болтов. Как показано на рисунке ниже, к группе болтов в любом месте можно приложить любое количество сил.

Силы в центроиде рассчитываются как сумма всех приложенных сил:

Моменты в центроиде рассчитываются как сумма всех приложенных моментов плюс сумма перекрестного произведения каждой приложенной силы с вектором от центроида до местоположения этой приложенной силы:

В приведенных выше уравнениях полоски над переменными указывают, что они являются векторами.Переменная F представляет собой вектор силы, состоящий из составляющих силы в каждом направлении: F _x , F _y и F _z . Точно так же M — это вектор момента, составленный из моментов относительно каждой оси. R — вектор местоположения, определяющий местоположение приложенной силы по отношению к центроиду рисунка. Вектор местоположения R указывает от центра тяжести до местоположения приложенной силы.

Усилия на отдельные болтовые соединения

После того, как свойства массива известны и приложенные силы и моменты переведены в центр тяжести массива, можно рассчитать осевые и поперечные силы на отдельных болтовых соединениях.На рисунке ниже показано отдельное болтовое соединение с приложенной осевой нагрузкой и нагрузкой на сдвиг:

Осевые силы

Осевые силы являются результатом действия прямой силы в направлении Z, F _cz , центроидного момента относительно оси X, M _cx , и центроидного момента относительно оси Y, M _cy , как показано на рисунке ниже:

Прямое усилие в Z-направлении, F _c.z , распределяется между отдельными болтовыми соединениями в соответствии с их жесткостью.Поскольку предполагается, что все болты имеют одинаковый материал и длину, жесткость зависит только от площади. Осевое усилие на болтовом соединении от прямого усилия по Z рассчитывается как:

где A — площадь рассматриваемого болта. Если области болтов одинаковы, приведенное выше уравнение упрощается до P _z.FZ = F _c.z / n, где n — количество болтов в массиве.

Осевые силы на болт из-за моментов вокруг осей X и Y вычисляются как:

где M _c.x и M _cy — это центроидные моменты относительно осей X и Y, r _cx и r _cy — расстояния между болтами от центроида в направлениях X и Y, а I _cx и I _cy — моменты инерции схемы относительно осей X и Y.

Если области болтов совпадают, приведенные выше уравнения упрощаются до:

Общая осевая сила на болт складывается из компонентов осевой силы:

P _осевой = P _z.FZ & plus; P _z.MX и плюс; P _z.MY

Сила сдвига

Сдвиговые силы являются результатом прямой силы в направлении X, F _cx , прямой силы в направлении Y, F _cy , и центроидного момента относительно оси Z, M _cz , как показано на рисунке ниже:

Прямые силы в направлениях X и Y, F _c.x и F _c.y , соответственно, распределяются между болтами в соответствии с их жесткостью.Поскольку предполагается, что все болты имеют одинаковый материал и длину, жесткость зависит только от площади. Сдвиговые реакции на болт из-за прямых сил по осям X и Y рассчитываются как:

где A — площадь рассматриваемого болта. Если области болтов совпадают, приведенные выше уравнения упрощаются до P _x.FX = F _c.x / n и P _y.FY = F _c.y / n, где n — количество болтов в шаблоне.

Реакция на сдвиг на болте из-за момента вокруг оси Z рассчитывается как:

Калькулятор распределения усилия по схеме расположения болтов

Свойства узора

В этом разделе подробно описаны свойства массива болтов. Эти свойства массива определяют, как приложенные силы распределяются между отдельными болтами.

Сводка свойств шаблона

Свойства шаблона были рассчитаны на основе площадей и мест расположения болтов:

Невозможно отобразить сюжет — браузер устарел.

Геометрия расположения болтов

Свойства узора определяются на основе геометрии узора. Указанные размеры и расположение болтов показаны в таблице ниже, а также расстояния между болтами от центра тяжести массива:

Расположение болтов Центроид

Приложенные силы и моменты преобразуются в центр тяжести массива перед распределением сил между отдельными болтами. Болтовый массив обрабатывается так, как если бы он был балкой, где центр тяжести рисунка подобен нейтральной оси балки.

Центроид шаблона рассчитывается как:

где A _i — это площадь болта, а x _i и y _i — места расположения болтов по осям x и y соответственно.

Момент инерции расположения болтов

Моменты инерции рисунка относительно осей x и y вычисляются как:

где A _i — площадь болта, а r _{c.x, i} и r _{c.y, i} — расстояния x и y болта от центроида соответственно.

Полярный момент инерции рисунка относительно центроида рассчитывается как:

Следует отметить, что эти вычисления прямо аналогичны вычислению центра тяжести поперечного сечения, момента инерции поперечного сечения и полярного момента инерции поперечного сечения.

Силы и моменты в Центроиде

Приложенные силы и моменты переводятся в центр тяжести схемы расположения болтов. После расчета сил и моментов в центре тяжести их можно использовать для расчета сил, действующих на отдельные болтовые соединения.

Расположение центра тяжести

Прикладные силы и моменты

Приложенные силы перечислены ниже:

Применяемые моменты перечислены ниже:

К этой схеме болтов не применяются моменты.

Силы и моменты в центроиде образца

Приложенные силы и моменты переводятся в центр тяжести шаблона.После расчета сил и моментов в центре тяжести их можно использовать для расчета сил, действующих на отдельные болтовые соединения.

Силы в центре тяжести — это просто сумма приложенных сил:

Моменты в центроиде:

Силы в центроиде рассчитываются как сумма всех приложенных сил:

Моменты в центроиде рассчитываются как сумма всех приложенных моментов плюс сумма перекрестного произведения каждой приложенной силы с вектором от центроида до местоположения этой приложенной силы:

Ваш браузер устарел.

Ваш браузер устарел.

Ваш браузер устарел.

Усилие отдельных болтов

В этом разделе подробно описаны осевые и поперечные силы, действующие на каждое отдельное болтовое соединение в массиве.

Сводка по усилию болта

Результирующие осевые и поперечные силы на каждом болте приведены ниже:

Выделенные болты следует проанализировать с помощью Калькулятора болтовых соединений.

Усилия болта были рассчитаны на основе геометрии шаблона, а также сил и моментов в центре тяжести шаблона, как показано ниже.

Невозможно отобразить сюжет — браузер устарел.

Геометрия расположения болтов

Силы и моменты в Центроиде

Расчет осевой силы

Осевые силы на каждом болтовом соединении показаны в таблице ниже. Справа показаны уравнения, используемые для расчета каждой составляющей осевой силы.

Общая осевая сила, действующая на отдельное болтовое соединение, представляет собой сумму компонентов осевой силы:

P _осевой = P _z.FZ & plus; P _z.MX и плюс; P _z.MY

Расчет силы сдвига

Сдвиговые усилия на каждом болтовом соединении показаны в таблице ниже. Уравнения, используемые для расчета каждой составляющей поперечной силы, показаны справа.

Общая сила сдвига на отдельном болтовом соединении рассчитывается как векторная сумма X-компонентов плюс Y-компонентов:

Распределение усилий по схеме расположения болтов — проверка

В этом разделе подробно описана проверка калькулятора распределения усилий по схеме расположения болтов.Несколько примеров были проработаны для определения ожидаемых осевых и поперечных сил на каждом болте. Затем эти ожидаемые результаты сравниваются с фактическими результатами работы калькулятора.

Корпус 1: прямоугольный узор с 4 болтами

Входы

В этом случае проверки будет проанализирована прямоугольная структура с 4 болтами. Болты расположены в следующих местах:

Каждый болт в массиве имеет резьбу 1 / 4-20, поэтому площадь растягивающего напряжения каждого болта составляет:

Сила [F _x = 250 фунтов-силы, F _y = 100 фунтов-силы, F _z = 1000 фунтов-силы] прикладывается в точке на 5 дюймов выше начала координат:

К шаблону применяется момент [M _x = -250 дюймов * фунт-сила, M _y = 250 дюймов * фунт-сила, M _z = 1000 дюймов * фунт-сила]:

Ручные вычисления

Свойства узора

Общая площадь всех болтов в массиве:

Поскольку центр тяжести находится в начале координат, расстояние от каждого болта до центра тяжести — это просто местоположение болта:

Центроидный момент инерции системы болтов относительно оси x равен:

В следующей таблице приведены вычисленные выше свойства шаблона:

Силы и моменты в Центроиде

Есть только одна приложенная сила, \ (F \), приложенная в точке \ (L \):

Поскольку центроид расположен в начале координат, вектор \ (R \) от центроида шаблона до местоположения приложенной силы равен \ (L \):

Есть только один прикладной момент, \ (M \):

Приложенные силы и моменты переводятся в центр тяжести шаблона.Силы в центре тяжести — это просто сумма приложенных сил:

Моменты в центроиде рассчитываются как:

Теперь, когда силы и моменты в центре тяжести массива были рассчитаны, их можно использовать для расчета сил, действующих на отдельные болты.Подводя итог, силы и моменты в центроиде:

Усилие отдельных болтов

Осевые усилия на болтах

Прямая сила в Z-направлении, \ (F_ {c.z} \), делится между болтами в соответствии с их жесткостью. Поскольку предполагается, что все болты имеют одинаковый материал и длину, жесткость зависит только от площади. Осевое усилие на болт от прямого усилия по оси Z рассчитывается как:

где \ (A \) — площадь рассматриваемого болта. Поскольку в этом случае все болты имеют одинаковую площадь, \ (P_ {z.FZ} \) одинаков для каждого болта:

Осевое усилие на болт от момента относительно оси X рассчитывается как:

где \ (M_ {cx} \) — центроидный момент относительно оси X, \ (r_ {cy} \) — расстояние болта от центроида в направлении Y, а \ (I_ {cx} \) — момент инерции модели относительно оси X.

В этом случае все болты находятся на одинаковом расстоянии от оси X, за исключением направления (выше или ниже оси).2) = 46,875 \ text {lbf} $$

Силы на болтах выше оси X являются отрицательными по отношению к силам на болтах внизу.

Осевое усилие, действующее на болт из-за момента относительно оси Y, рассчитывается как:

где \ (M_ {cy} \) — центроидный момент относительно оси Y, \ (r_ {cx} \) — расстояние между болтами от центроида в направлении X, а \ (I_ {cy} \) — момент инерции модели относительно оси Y.2) = 75.00 \ text {lbf} $$

Силы на болтах справа и по оси Y являются отрицательными по отношению к силам на болтах слева.

Общая осевая сила на болт — это сумма компонентов осевой силы, рассчитанных выше:

Максимальное осевое усилие будет действовать на болт, для которого все компоненты осевого усилия положительны.

В следующей таблице приведены осевые нагрузки на болты:

Сила сдвига на болтах

Расчет поперечных сил помогает нарисовать диаграмму свободного тела, показывающую силы реакции на каждый болт в массиве:

В таблице ниже представлены интересующие размеры болтов в массиве:

Значение \ (r_ {c.xy} \) в таблице выше — это кратчайшее расстояние между болтом и центроидом и рассчитывается как \ (r_ {c.{-1} ({r_ {c.y} / r_ {c.x}}) \).

Прямые силы в направлениях X и Y, \ (F_ {c.x} \) и \ (F_ {c.y} \), соответственно, распределяются между болтами в соответствии с их жесткостью. Поскольку предполагается, что все болты имеют одинаковый материал и длину, жесткость зависит только от площади. Сдвиговые силы на болте из-за прямых сил по осям X и Y рассчитываются как: