DANE |
OBLICZENIA I SZKICE
|
WYNIKI |
|
Temat: Zaprojektować śrubę roboczą pracującą w mechanicznym podnośniku śrubowym przedstawionym na rysunku o następujących danych:
- obciążenie osiowe Q=20 kN - użyteczna wysokość podnoszenia H=0,6 m. - rodzaj gwintu trapezowy symetryczny Tr
Przeprowadzić obliczenia geometryczne i wytrzymałościowe śruby.. Wykonać rysunek zestawieniowy podnośnika, wraz z podaniem dokładnych wymiarów śruby i nakrętki oraz wymiarów gabarytowych podnośnika.
|
|
|
kr = 175 [MPa] ks = 115 [MPa] kso = 45 [MPa] E=2,1*105 [MPa] |
|
kr=175 [MPa] Q=20 [kN] |
dr ≥ 18 [mm]
|
dr |
DANE |
OBLICZENIA I SZKICE
|
WYNIKI |
H=0,9 [m]
l=0,9 [m] dr=18 [mm]
lw=1,8 [m] i=0,0038 [m] |
Określenie długości swobodnej śruby:
Wyznaczenie smukłości śruby ze wzoru:
smukłość wynosi: |
l=0,9 [m]
s=400 |
Q=20 [kN] Xw=7
lw=1,8 [m] pkr=140000 [kN] E=2,1⋅1011 [Pa] |
|
dr = 45,9 [mm] |
|
Dla tej wartości dr właściwej dla gwintu trapezowego symetrycznego zwykłego przyjmuję pozostałe wartości z normy: Skok gwintu: P= 9 [mm] Średnica zewnętrzna gwintu śruby: d = 60 [mm] Średnica podziałowa śruby: d2 = 55,5 [mm] Średnica gwintu nakrętki: D1 = 51 [mm] |
|
dr=50 [mm] d=60 [mm]
P=0,009 [mm] ds=55 [mm]
|
Przyjmuje skok gwintu h = 0,009[m].
|
ds = 55, [mm]
|
DANE |
OBLICZENIA I SZKICE
|
WYNIKI |
Q=20 [kN] ds=55[mm] |
Obliczenie pozornego współczynnika tarcia śruby i nakrętki
lub pozorny kąt tarcia Stąd:
Moment tarcia śruby i nakrętki
|
Ms=86 [Nm] |
Q=20 [kN] dr=50 [mm] Ms=86[Nm] |
|
σ=10,2 [MPa] τ=3,5 [MPa] |
kr=175 [MPa] ks=115 [MPa]
σ=10,2 [MPa] α=1,52 |
Obliczenie naprężeń zastępczych:
|
α=1,52
σz=11,49[MPa] |
|
|
|
d=40 [mm]
Q=16 [kN] h=0,008 [mm] d=40 [mm] D1=31 [mm] H'=80 [mm]
kcj=95 [MPa]
F'=0,0032[m2] D=40 [mm] |
14,25[MPa] > 2,79[MPa]
warunek spełniony
Przyjmuję D=40 [mm]
Obliczam średnicę zewnętrzną nakrętki
|
H'=80 [mm]
p=2,79 [MPa]
pdop=14,25[MPa]
F'=0,0032[m2]
Dz=75 [mm] |
DANE |
OBLICZENIA I SZKICE
|
WYNIKI |
Q=16 [kN] E=2,1⋅1011 [Pa] K=13,33
Q=16 [kN] do=4,8 [mm] |
Według wzorów Hertza obliczamy średnicę koła styku i nacisk
Płytki wykonane zostaną ze stali 35 hartowanej powierzchniowo o ph=18600[MPa] |
do=4,8 [mm]
ph=774,07[MPa] |
Q=16 [kN] do=4,8 [mm] μ=0,2 Ms=46,72 [Nm] Mt=4,48 [Nm]
Mc=51,2[Nm]
Pcz=300 [N] L=0,2 [m]
Mg=60 [Nm] kg=122 [MPa] |
Moment całkowity wynosi:
Obliczenie momentu Mt pochodzącego od tarcia płytek w koronie
Moment całkowity wynosi:
Przyjmuję siłę rąk człowieka pracującego równą Pcz=300 [N]
Określenie momentu gnącego działającego na drążek
Średnica wynosi
|
Mt=4,48 [Nm]
Mc=51,2[Nm]
L=0,171 [m]
Mg=60 [Nm]
d=17 [mm] |
Q=16 [kN] H=0,008[mm] Mc=51,2[Nm] |
11.Obliczenie sprawności urządzenia
|
η=34,83% |
Q=16 [kN] Dz=320 [mm] dw=160 [mm] |
12.Sprawdzenie nacisku podstawy na podłoże
Przyjmuję średnicę zewnętrzną podstawy podnośnika Dz=320 [mm] oraz średnicę wewnętrzną dw=160 [mm]
0,232 [MPa] < 5 [MPa]
zatem warunek został spełniony
|
p=0,232 [MPa] |