OBLICZANIE WYTRZYMAŁOŚCI PODNOŚNIKA

Dane:

Udźwig podnośnika 10 kN

Wysokość podnoszenia 0,3 m.

1.Dobór średnicy gwintu

1. Określenie średnicy podziałowej gintu z warunku na zużycie

d₂' =
=
22,48 mm

gdzie:

Q - udźwig [N]

-współczynnik wysokości nakrętki
=
= 1,2÷2,5

h- wysokość nakrętki

-współczynnik wysokości gwintu
= 0,5

k _d -wartość dopuszczalna nacisków jednostkowych dla skojarzenia stal hartowana- żeliwo k_d =7 MPa

1.2 Określenie średnicy wewnętrznej gwintu z warunku na ściskanie i skręcanie

d₃' =
=
=14 ,09 mm

-współczynnik uwzględniający wpływ naprężeń skręcających
=1,3

k _c- naprężenia dopuszczalne na ściskanie k _{c =
=}
= 83,33 MPa

2. Dobór średnic gwintu

d ₂ ≥ d ₂' i d ₃ ≥ d ₃ `

d	p	D4	D2 = d 2	D1	D3
28	5	28,5	25,5	23	22,5

Przyjmuję gwint trapezowy T_r 28 × 5

2.Sprawdzenie samohamowności dobranego gwintu

γ < ρ^'

γ = arctg
-kąt wzniosu linii śrubowej
γ =3,97

ρ' =arctg
-zastępczy kąt tarcia ρ' =7,85

f = 0,12 - współczynnik tarcia dla skojarzenia materiałów stal hartowana - żeliwo

α =15 -kąt pochylenia oporowej powierzchni gwintu

3,97 < 7,85 - warunek samohamowności jest spełniony

3.Sprawdzenie śruby na wyboczenie

3.1 Określenie ściskanej długości śruby

L ₁ =L+h ₁ +0,5 h=300+1,5*28+0,5*1,5*25,5=361,13 mm

gdzie:

L - wysokość podnoszenia

H ₁ =1,5d - wysokość części nie roboczej śruby

h - wysokość nakrętki h=1,5 d₂

3.2 Obliczanie długości wyboczeniowej śruby

L _w =μ L ₁ =0,5*361,13 =180,57 mm

gdzie:

μ - współczynnik wyboczeniowy długości śruby zależny od sposobów zamocowania końców ściskanej śruby

3.3 Obliczenie smukłości śruby

=32,07

gdzie:

i _min =
=0,25 d ₃ =0,25 *22,5 = 5,63 mm - promień bezwładności

J =
- moment bezwładności przekroju kołowego

S=
- pole przekroju kołowego

3.4 Obliczenie wartości siły krytycznej w zakresie odkształceń plastycznych λ<100

Q _kr = δ _kr * S =( a-bλ ) *S ≥ Q [ N ]

Q _kr = ( 260 -0,6*32,07*
= 127635,45 [ N ]

a i b - współczynniki zależne od rodzaju materiału śruby dla stali St 4

a = 260 b = 0,6

4. Obliczenie momentu tarcia w gwincie

M_TG =0,5 Q d₂ tg (γ + ρ' )

M_TG = 0,5*10000*25,5*tg( 3,97+7,85 ) = 26682,59 [ N mm]

5.Określenie wymiarów nakrętki

5.1 Obliczenie wysokości nakrętki

h =ψ_h d ₂ =1,8 * 25,5 =45,9 mm

5.2 Obliczenie liczby zwojów w nakrętce

z =
=
=9,18

5.3 Obliczenie zewnętrznej średnicy nakrętki

D _N =


= 29,14 mm

k _r = 83,33

Przyjmuję D _N = 30 mm

5.4 Dobór zewnętrznej średnicy kołnierza

D _k =
=
= 33,1 mm

k'_d =65 MPa - dla żeliwa

Przyjmuję D _k = 34 mm

5.5 Wysokość kołnierza nakrętki

h _k = 0,28 h =0,28 * 45,9 = 12,85 mm

5.6 Warunek wytrzymałości kołnierza na ścinanie

τ =
≤ k _S

τ =
=8,26 MPa

k _S = 35 MPa dla żeliwa

Warunek τ ≤ k _S jest spełniony

5.7 Określenie momentu tarcia na podporowej powierzchni nakrętki

T _TN =
=
= 57193,75 Nmm

5.8 Warunek nieruchomości nakrętki

T_TN > T_TG

T_TG = M._TG =26682,59 Nmm

Warunek jest spełniony

6.Określenie wymiarów korony

6.1 Zewnętrzna średnica powierzchni oporowej korony

z warunku wytrzymałości na zużycie

D ₀ =
=
=46,37 mm

gdzie:

d ₀ =(0,6÷0,7)*d d ₀ = 0,65*d = 0,65*28 = 18,2 mm

6.2 Moment tarcia na oporowej powierzchni korony

T _TK =
=
=20599,38 Nmm

6.3 Dla płaskich powierzchni oporowych

D ₀ = 46,37 d ₀ = 0 rys. 2.4.1 „b”

7.Określenie wymiarów rękojeści

7.1 Długość rękojeści

L _r =
236,41 mm

gdzie :

F _r ≤ 300 [N] - wysiłek robotnika F _r = 200 [ N ]

Z _r - ilość robotników Z _r = 1

K _z - współczynnik nie jednoczesnego przykładania wysiłku robotnika k _z =1

8.Sprawdzenie wytrzymałości śruby

δ _z =
≤ k _c [ MPa ]

δ _z =
[ MPa ]

T - moment skręcający śrubę , dla podnośnika T= T _TG

32,31 ≤ 83,33 - warunek wytrzymałościowy spełniony

9.Sprawność przekładni

η =

10. Określenie wymiarów korpusu

10.1 Wysokość korpusu

L _k =L+(10÷20)+h - h _k =300+15+45,9-12,85 = 348,05 mm

10.2 Wewnętrzna średnica korpusu u podstawy przy

zbieżności 1÷5

D _kw = d _kw +
mm

D _kw =D _N +10 =30+10= 40 mm

3. Zewnętrzna średnica korpusu u podstawy

Z warunku wytrzymałości na nacisk powierzchniowy:

D _kz =
=
=117,44 mm

= 4 MPa - dla drzewa

4. Określenie grubości ścianki korpusu

δ ≥ 8 mm - sprawdza się na ściskanie z uwzględnieniem skręcania δ = 8 mm

≤ k _c

= 3,25

---