Максимальная нагрузка на резьбу

1

Я строю лестницу из алюминия, чтобы пройти в подвал, боковые панели лестницы сделаны из алюминия толщиной 10 мм AWS 5454.

Я планирую подключить нить М10 к этой пластине. Во избежание соскальзывания ступеньки к боковым ступенькам требуется натяжение 715 Н. Материал болта А2-70.

Но сможет ли эта алюминиевая нить выдержать этот груз? Как вы рассчитываете это?

Diagram

aluminum threads Mech_Engineer
источник
1
Обычно не рекомендуется использовать крепеж из нержавеющей стали в прямом контакте с алюминием из-за риска гальванической коррозии - вы может быть все будет в порядке, так как он находится в сухом помещении, но я все равно принял бы меры предосторожности, чтобы добавить пограничный слой между двумя материалами
Jonathan R Swift
Какая глубина резкости / вовлеченность у вас есть? Ваш шаг поддерживается с обеих сторон? Можете ли вы предоставить диаграмму, показывающую, как шаг будет фактически загружен / поддержан? «Мне нужно загрузить свой болт 715N», для меня это немного расплывчато ...
Jonathan R Swift
Мой шаг поддерживается с обеих сторон, я определил максимальную нагрузку на шаг, разделил ее на 4 болта (нет болтов, чтобы удерживать шаг) и использовал коэффициент трения 0,75. это сила, необходимая для болта, чтобы избежать сдвига. Глубина резьбы составляет 10 мм минус небольшая фаска, скажем, 9 мм.
Mech_Engineer
1
Не делите это на 4 болта. Это сработало бы, только если нагрузка центрирована, поэтому самый оптимистичный сценарий. Если груз находится над одним из болтов, он будет нести почти всю нагрузку.
SF.
1
@Mech_Engineer: Ваш вес стоит на месте, не делая тяжелого шага с высоты около 5 дюймов? Кроме того, когда я иду, я ставлю левую ногу слева от центра, правую ногу справа от центра. Если есть препятствие, скажем, какая-то коробка на ступеньке, я перехожу на другую сторону. И когда я теряю равновесие, я ставлю ноги туда, где они могут помочь мне предотвратить падение, и настолько сильно, насколько это необходимо, чтобы предотвратить падение. Вы НЕ рассчитываете долговечность конструкции для сценария «лучший случай». Вы делаете это в худшем случае и добавляете запас прочности в довершение всего этого!
SF.

Ответы:

0

В качестве первой оценки предположим, что лестница прямая, а бегуны расположены на равном расстоянии

Мы предполагаем, что каждый шаг заполнен одним человеком, который идет вниз, и умножаем 200 кг на 3, что не слишком консервативный фактор безопасности, 600 кг за шаг.

скажем, у нас есть отношение стояка 18 см к бегунку 31 см каждого шага, мы получаем угол

$ \ alpha = arctan 18/31 = 30 \ градусов $

Сначала мы попытаемся спроектировать стрингер как равномерно нагруженный горизонтальный луч, а затем умножим глубину на cos (30) = 0,86.

Предполагая горизонтальную проекцию длины пролета лестницы как L, мы имеем этот момент

$ M = \ frac {1980 \ times l ^ 2} {8} \ \ $ для просто поддерживаемого луча.

Предполагая допустимую прочность на разрыв квасцов 2000 кг-см ^ 2

$ M = \ sigma \ times S \ and \ S = bh ^ 2/6 $

$ M = 2000 \ раз 1 \ раз h ^ 2/6 $

Все, что вам нужно, это штекер L, длина и у вас есть ч вашей алюминиевой балки.

Позже вы проверяете свой местный код и уточняете нагрузки, динамический запас прочности для потенциальных людей, бегущих вниз по лестнице, разжигающих огонь, и т. Д.

Это просто для того, чтобы придать ощущение грубой идеи, в противном случае этот элемент должен быть проверен на продольные усилия, такие как столб, локальное изгиб, кручение и т. Д.

kamran
источник