PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski egzamin 27.06.2005 część teoretyczna

1. Podać różnicę funkcjonalną pomiędzy połączeniem wpustowym spoczynkowym a ruchowym.

Jak się ona przejawia w wykonaniu elementów połączenia?

2. Wyjaśnić pojęcie sztywności sprężyny oraz podać zastępczą sztywność układu dwóch sprężyn

o sztywnościach odpowiednio k

1

i k

2

połączonych: a) równolegle; b) szeregowo.

3. Jak można wpływać na wielkość amplitudy sił w śrubach z naciągiem wstępnym, zakładając stałą

amplitudę zmian obciążenia dodatkowego? Odpowiedź uzasadnić odpowiednim rysunkiem.

4. Narysować (możliwie porządnie) schemat dowolnego sprzęgła przeciążeniowego (bezpieczeństwa) i na

podstawie rysunku wyjaśnić zasadę jego działania.

5. Wyjaśnić pojęcie nośności spoczynkowej C

0

oraz nośności dynamicznej C łożyska. Która

z nich ma większą wartość?

PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

egzamin 27.06.2005 zadania

Zadanie 1:
Prasa śrubowa pokazana na rysunku ściska obiekt o wysokości h = 0.1 m i podatności
c = 2·10

-8

m/N. Wyznaczyć:

1. Moment

M

s

niezbędny do wywołania

w obiekcie odkształcenia ε = 5·10

-3

. Wartości

współczynników tarcia na wszystkich kontak-
tujących się powierzchniach przyjąć



= 0,15.

Średnica stopy śruby d

0

= 50 mm.

2. Rozkład siły osiowej i momentu skręcającego

w śrubie (wykres z wartościami).

3. Minimalną wysokość nakrętki m, jeżeli maksy-

malne dopuszczalne naciski na zwojach gwintu
wynoszą p

max

= 12 MPa.

4. Naprężenia w śrubie w przekroju poniżej

nakrętki .

H=1,587911·P; H

1

=0,75 ·P; H

3

=H

1

+a

c

;

a

c

=0,117767 ·P; d=D; d

2

=d-0,75 ·P;

d

3

=d-2 ·H

3

; D

1

=d-1,5·P

m

d

S40x6

0

h

PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

egzamin 27.06.2005 zadania

Zadanie 2:
Przedstawiony na rysunku hamulec cierny przeznaczony jest do hamowania wału. Obliczyć:

1. Maksymalny moment hamowania M, jeżeli przyrost

temperatury

sprzęgła

nie

może

przekroczyć

ΔT = 250ºC. Założyć, że podczas trwającego t = 10 s
hamowania wał zmienia prędkośc obrotową liniowo od
n = 3000 obr/min do zera, ciepło właściwe elementów
grzanych wynosi c = 0,55 kJ/(kg·ºC) a ich masa
m = 10 kg.

2. Siłę Q potrzebną do dociskania górnej części sprzęgła

do dolnej, jeżeli wewnętrzny promień okładzin
R

w

= 100 mm, kąt nachylenia stożka



= 15º, długość

okładzin mierzona wzdłuż osi sprzęgła b = 80 mm, zaś
współczynnik tarcia pomiędzy okładzinami



= 0,35.

3. Minimalną siłę naciągu F każdej z k = 6 śrub

mocujących sprzęgło do podłoża i uniemożliwiających
jego obrót w momencie hamowania. Przyjąć
współczynnik tarcia pomiędzy podstawą sprzęgła
a podłożem



p

= 0,2, promień zewnętrzny podstawy

R

z

= 180 mm, oraz nieodkształcalność wszystkich

części.

PKM II

prow. dr inż. Paweł Pyrzanowski

egzamin 27.06.2005 zadania

Zadanie 3:
Łożysko kulkowe typu 6007 o nośności statycznej C

0

= 10 200 N i dynamicznej C = 15 900 N

obciążone jest stała siłą poprzeczną T = 5000 N oraz stałą siłą osiową N = 2500 N. Obliczyć
maksymalną prędkość obrotową wału, jeżeli wymagane jest P = 85 procentowe
prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy łożyska w czasie L

s

= 3000 h.

b

R

Q



R

w

z