Politechnika Śląska

Wydział Transportu

Katedra Logistyki i Transportu Przemysłowego

Wytrzymałość materiałów

^{Projekt nr 3 - Skręcanie}

Zestaw ………………………

Ocena (data) Wykonał (imię nazwisko, rok, grupa)

……………………… Dariusz Walencik

……………………… GRUPA T22, rok II

Dane do zadania:

N = 400[obr/min]

N₁ = 8 [kW]

N₂ = 7 [kW]

N₃ = 15 [kW]

l₁ = 8 [dm]

l₂ = 7 [dm]

l₃ = 15 [dm]

G = 8,1e4 [MPa]

τ_dop = 200 [MPa]

1. Rozkład procentowy mocy wraz z rysunkiem wału:

Obliczenie mocy całkowitej: N = 8+7+15 = 30 [kW]

N₁ = 26,67% N

N₂ = 23,33% N

N₃ = 50,00% N

Rys. 1 Schemat wału z % rozkładem mocy.

2. Obliczenie prędkości kątowej:

Wzór:

Podstawiając do wzoru otrzymujemy:

3. Rozkład momentów przypadający na każdą część wału:

Ms = 9550 [N/n]

Ms₁ =
= 167,125 [Nm]

Ms₂ =
= 716,25 [Nm]

Ms₃ =
= 358,125 [Nm]

Idąc od lewej strony obliczamy:

Dla przedziału III: Ms = Ms₃ = 358,125 [Nm]

Dla przedziału II: Ms = Ms₃ - Ms₂ = 358,125 - 716,25 = - 358,125 [Nm]

Dla przedziału I: Ms = Ms₃ - Ms₂ + Ms₁ = - 191 [Nm]

Rys. 2 Wykres momentów.

4. Obliczenie średnic dla każdej części wału:

Korzystamy z następujących wzorów:

=>
=>

Wykorzystując arkusz kalkulacyjny otrzymano następujące wyniki:

d₁ ≥ 2,09 [dm]

d₂ ≥ 2,09 [dm]

d₃ ≥ 1,69 [dm]

5. Wyznaczenie kątów skręcania dla części oraz całego wału:

Wzory: ϕ=ϕ₁+ϕ₂+ϕ₃

ϕ₁ =
= 0,019 [rad]

ϕ₂ = -0,019 [rad]

ϕ₃ = -0,024 [rad]

ϕ=ϕ₁+ϕ₂+ϕ₃ = -0,024 [rad]

Rys. 3: Wykres kątów skręcania.

6. Obliczenie naprężeń skręcających:

1= 214,95 [MPa]

2= - 214,95 [MPa]

3= - 201,63 [MPa]

Rys. 4: Wykres dla naprężeń skręcających.

7. Rysunek zaprojektowanego wału:

Rys. 5: Zaprojektowany wał.

---