Целесообразно применить сечение балки из прокатного профиля – швеллера, а его размеры показаны на рис. 6.3.1. В качестве материала используется сталь углеродистая обыкновенного качества Ст3, Ст5, Ст6 (ГОСТ 380—71). Для расчета принимаю такой вариант: сначала выясняются возможные положения балки в кузове автомашины (рис. 24), определяются опорные реакции сил, действующих на нее в этих положениях,
затем выявляются наиболее опасные сечения и их расчет на прочность. При расчете будем исходить из следующего условия: наибольшие нормальные напряжения в поперечных сечениях не должны превосходить допускаемых напряжений [d] на растяжение или сжатие, установленных нормами (для стальной балки [d]=160 Н/мм2) [9].
Крайних положений балки – всего 4, определяем их:
- балка в «транспортном положении» на рис. 24а;
- балка в «рабочем положении без нагрузки» на рис. 24б;
- балка в «рабочем положении с нагрузкой» на рис. 24в;
- балка внутри кузова «с нагрузкой » на рис. 24г.
В качестве исходных возьмем следующие величины: значение равномерно распределенной нагрузки q=200 Н/м, длина одного пролета балки а=1.55 м, вес лебедки Q1=150 Н, максимальный вес поднимаемого груза Q2=2500 H.
Рис. 24. Крайние положения балки с нагрузкой и без нее.
Для определения опорных реакций сначала рассматриваем рис. 25, по которому составляются уравнения равновесия (обозначения те же, что на рис. 24).
Рис. 25. Силы, действующие на балку.
На рис. 25 видно, что наибольшие напряжения в конструкции возникнут в случае г), рассчитаем его. Определение опорных реакций производится с помощью уравнений теоремы Вильсона:
SМb=0;
;SМс=0;
;SFiy=0;
;По формуле (104) можно определить:
Н; 
Н;Отрицательное значение реакции опоры в точке В означает, что ее действие направлено так, как это показано на рис. 26. Когда известна реакции опор, необходимо определить величину максимального изгибающего момента. На рис. 26 приведены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.
Рис. 26. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.Наибольший крутящий момент возникает в точке С:
Н×м. В общем случае условие прочности имеет вид:
Для указанного сечения необходимый момент сопротивления Wx будет определен следующим образом:
. Момент инерции сечения конструкции будет складываться из удвоенной суммы моментов инерции стенки швеллера и 2-х его плоских частей:
, 
. Подставляя численные значения в (108) и (109), получаем:
Wx=42.341 см3.
Минимальный запас прочности по моменту сопротивления:
см3. Коэффициент запаса прочности находится в интервале:
, или
.Вывод: расчеты показали, запас прочности конструкции 2.69 > 2.5, следовательно, форма сечения балки и ее размеры были выбраны верно.
6.4. Оценка экономического эффекта от применения разрабатываемой конструкции
Переход к рыночным отношениям и поддержка предпринимательства так же требуют ускоренного создания сети организаций, способных активизировать деятельность по оказанию узкого спектра услуг. Такую задачу, как ситуационный и индивидуальный подход к нуждам клиента, могут успешно решать многочисленные малые предприятия [14].
Авторемонтное предприятие малого бизнеса, речь о котором идет в дипломном проекте, специализируется на подготовке и проведении стендовых испытаний двигателей легковых автомобилей мощностью до 150 л.с. Процесс подготовки включает в себя:
- выявление потребности в оказываемых услугах;
- прием и оформление диспетчером заявок от клиентов;
- составление договора о порядке оплаты услуг;
- оповещение и выезд рабочей группы к месту назначения.
Проведение испытаний будет состоять из следующих операций:
- разворачивание стенда и подготовка к работе;
- диагностирование агрегата;
- заключение специалиста.
Проведем стоимостную оценку изготовления подвижной испытательной установки. В таблице 22 отражен перечень работ для создания стенда и их рыночная стоимость.
Таблица 22.
Проект оценки стоимости изготовления стенда
Продолжение таблицы 22.
Чтобы спрогнозировать срок окупаемости данной конструкции целесообразно принять тариф в размере 450 – 650 тыс. руб. за один выезд. Интенсивность обслуживания условно равна 2-м выездам одной рабочей бригады за один день.
Доход определяется по формуле, руб:
, где И – интенсивность обслуживания за один рабочий день;
Др – число рабочих дней за условный период – 24 дн;
Т – тарифная ставка, руб;
kдоп – коэффициент, характеризующий повышение (понижение) стоимости оказываемых услуг с учетом возможных надбавок и скидок – 1.0.
