OBLICZENIA PRASY ŚRUBOWEJ

Nacisk N=0,8 MPa

Skok suportu H=300 mm

Formatka A3=297x420

Dane	Obliczenia	Wyniki
	Rys.1.Schemat projektowanego urządzenia 1. Obliczam nacisk Q Zakładam materiał na śrubę stal 45, a na nakrętkę brąz BA1032. Dla stali 45 naprężenia dopuszczalne kc=195MPa, ks=128MPa. Śruba jednym końcem jest mocowana w nakrętce, a drugi koniec jest prowadzony przez suport w prowadnicach suportu. Długość śruby l przyjmuję o 50mm dłuższą od skoku H. 2. Liczę średnicę rdzenia śruby z warunku wytrzymałościowego na wyboczenie [2] , współczynnik bezpieczeństwa dla pras Xw 2, przyjmuję Xw=2 -2- gdzie: nacisk współczynnik swobodnej długości pręta długość śruby współczynnik bezpieczeństwa moduł Younga Przyjmuję d3=30mm. Przyjmuję dla konstrukcji śrubę z gwintem prostokątnym, dla którego: P=8mm; D1=35mm; d=50mm; dz=42,5mm; ; 3.Obliczam smukłość pręta śruby 4.Obliczam wytrzymałość na wyboczenie 5.Wyznaczam naprężenia ściskające w przekroju rdzenia śruby 6.Obliczam rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa Warunek jest spełniony, rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa jest większy od założonego [2]. -3- 7.Liczę kat pochylenia linii śrubowej Pozorny kąt tarcia zależy od współczynnika tarcia między materiałem śruby i nakrętki, który wynosi 8.Wyznaczam moment tarcia śruby w nakrętce 9.Obliczam moment tarcia śruby w suporcie przy μt=0,12 i promieniu rt=1mm tarcia końcówki śruby o dno otworu 10.Wyznaczam całkowity moment tarcia 11.Sprawdzam naprężenia skręcające w przekroju rdzenia śruby z warunku wytrzymałościowego na skręcanie 12.Sprawdzam naprężenia zastępcze dla śruby Ponieważ σz < kc, więc warunek wyboczeniowy jest spełniony [2]. -4- 13.Obliczam wymaganą wysokość nakrętki. Liczę wysokość nakrętki na naciski powierzchniowe, przyjmując nacisk dopuszczalny jak dla połączeń ruchowych pdop.=12MPa [1] Rys.2.Schemat nakrętki Przyjmuję N=80mm. 14.Obliczam średnicę drążka z warunku wytrzymałościowego na zginanie Drążek będzie ze stali St 3, dla której kg=135MPa; Przyjmuję średnicę drążka dd=25mm. Przyłożona siła do jednego końca drążka F=200N. -5- 15.Określam długość drążka pokręcającego 16. Sprawdzenie nacisków między śrubą a wkładką płyty dociskowej. Założenia : pdop brąz -stal = 12 MPa, połączenie ruchowe, μ=0,1, dk =30mm [2]. Powierzchnią styku oparcia śruby o wkładkę jest ścięta czasza kulista o znacznym promieniu (mała wypukłość). Możemy zatem obliczenie powierzchni nacisków zastąpić powierzchnią okręgu : Zostawiamy tak duże naciski, aby nie rozbudowywać zbytnio konstrukcji. Przyspieszone wycieranie powierzchni roboczych nie spowoduje zbytnio zmniejszenia wartości prasy [2]. 17.Wyznaczam średnicę dp końcówki śruby Stosuję średnicę końcówki śruby dp=80mm. -6- Teowy przekrój korpusu prasy jest zginany momentem 18.Wyznaczam środek ciężkości przekroju teowego. [*] [2] zatem: 19.Obliczam moment bezwładności przekroju teowego -7- 20.Wyznaczam wskaźnik wytrzymałości na zginanie 21.Sprawdzam naprężenia gnące po stronie włókien ściskanych 22.Sprawdzam naprężenia gnące po stronie włókien rozciąganych Korpus jest rozciągany siłą Q. 23.Obliczam pole przekroju 24.Sprawdzam naprężenia rozciągające korpusu Sprawdzam zastępcze naprężenia po stronie włókien rozciąganych Sprawdzam zastępcze naprężenia po stronie włókien ściskanych -8- Przy założeniu, że korpus jest z Zl 200, są one niższe od naprężeń dopuszczalnych kr=57MPa. 25.Nacisk na prowadnicę działa na ramieniu R≈L, więc 26. Obliczenia piasty. Połączenie pokrętła ze śrubą potraktuję jako połączenie czworoboczne. Zakładam rozkład nacisków i przeniesienie obciążeń przez dwa boki połączenia według rysunku gdzie: l- wysokość piasty b- bok kwadratu stąd otrzymujemy: Aby czworobok wysunął się przez otwór w nakrętce, musi być spełniony warunek Uwzględniając ścięcie naroży czworokąta przyjmuję b=22mm. Dopuszczalne naciski w tego typu połączeniach [1] można przyjąć pdop.=60MPa. -9- 27.Obliczam sprawność prasy przy założeniu współczynnika tarcia między suportem, a prowadnicą μp=0,12 [*] Korpus prasy jest o przekroju teowym 28. Literatura. [1] Szewczyk K.: Połączenia gwintowe. [2] Osiński Z., Bajon W., Szucki T. Podstawy konstrukcji maszyn. Warszawa PWN, 1975 [3] Podstawy konstrukcji maszyn. Praca zbiorowa pod red. W. Korewy. T. 1. Warszawa PWN, 1976 [4] Rutkowski A., Części maszyn. WSiP, 1994

POLITECHNIKA RADOMSKA

im. Kazimierza Pułaskiego

w Radomiu

Wydział Mechaniczny

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Rok akademicki 2000/2001

Semestr piąty

Projekt

prasy śrubowej

Wykonał : Prowadzący :

Marcin Krupa dr inż. L. Sarnowicz

Radom 2000

---