ZADANIE 1:

1.Całkowity moment potrzebny do podniesienia

masy jeśli wsp. tarcia na gwincie wynosi



=

0,1, zaś na głowicy podnośnika



o

=0,15.

Średnica d

o

=30 mm;

2.Wykresy składowych obciążenia śruby;

3.Wysokość nakrętki m, jeśli dopuszczalne

naciski na zwojach gwintu wynoszą p

dop

= 12

MPa;

4.Maksymalne naprężenia w śrubie

Podnośnik ze śrubą z gwintem S40x6
wykonaną ze stali E360 podnosi masę M =
4000 kg.

Wyznaczyć:

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

ZADANIE 2:

Okucie przedstawione na rysunku przymocowano do podłoża dwiema
stalowymi śrubami M12x1,5 (E

s

=2,1·10

5

MPa), o długości czynnej l=20 mm,

które podczas montażu dokręcono, wywołując w każdej siłę naciągu
wstępnego Q

w

=1,5 kN. Okucie posadowiono na podłożu na dwóch

podkładkach o grubości g=5 mm, module Younga E

p

=1·10

3

MPa i powierzchni

przekroju A

p

=15·10

-4

m

2

. Zakładając nieodkształcalność okucia oraz podłoża

wyznaczyć:

1. Maksymalną siłę Q

d1

którą można obciążyć

okucie aby nie powstał luz pomiędzy okuciem

a podkładką;

2. Maksymalną siłę Q

d2

którą można obciążyć

okucie aby nie powstał luz pomiędzy okuciem

a łbem śruby;

3. Wartość naciągu wstępnego śrub Q

wT

jeśli po

wprowadzeniu

naciągu

wstępnego

Q

w

temperatura całej konstrukcji wzrośnie o

ΔT=50°C, zaś wsp. rozszerzalności liniowej

okucia i śruby wynosi α

s

=12·10

-6

1/ºC, a

podkładki α

p

=24·10

-6

1/ºC

Przyjąć średnicę
rdzenia śruby
d

r

=0,8·d

ZADANIE 3:

Pokrywa (1) otworu w zbiorniku ciśnieniowym (2) dokręcona jest za pomocą
N=16 śrub M16, jak to przedstawiono na rysunku. Śruby dokręcone zostały
momentem M

s

=10 Nm każda. Po zmontowaniu zbiornik wypełniony został

parą po ciśnieniem. Współczynnik tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką μ=0,1;
pomiędzy nakrętką a podkładką μ

n

=0. Obliczyć:

1. Siłę naciągu wstępnego każdej ze

śrub.

2. Maksymalne

ciśnienie

dopuszczalne
w zbiorniku p

max

takie, aby na

powierzchni uszczelki pozostały
naciski

resztkowe

p

u

=2

MPa.

Pominąć wpływ ciśnienia pary
działającej na uszczelkę.

3. Maksymalne

naprężenia

rozciągające
w śrubie σ

r

przy działaniu ciśnienia

p

max

.

Założyć, że cała uszczelka o module
Younga

E

u

=5·10

3

MPa

podlega

jednakowemu ściskaniu, moduł Younga
śruby wynosi E

s

=2,1·10

5

MPa, zaś zbiornik

i pokrywa są nieodkształcalne.

D

0

=280 mm; D

w

=220 mm; D

z

=320 mm; D

uw

=245 mm; D

uz

=315 mm;

g

1

=12 mm; g

2

=14 mm; g

u

=3 mm; d

0

=18 mm;

dane gwintu: d=16 mm; P=2 mm; d

2

=14.701 mm; d

1

=13,835 mm;

d

3

=13,546 mm

1

2

ZADANIE 4:

Pokazany na rysunku mechanizm śrubowy składa się z dwóch płyt 1 i 2 oraz
śruby o gwintach jednozwojnych Tr32x6. Gwinty są odpowiednio prawy i lewy
jak zaznaczono na rysunku. Wymiary gwintu podane są na rysunku i w tabeli,
współczynnik tarcia na powierzchni gwintu μ=0,1.
1. Wyznaczyć moment M

s1

jakim należy obracać śrubę aby siła normalna w

śrubie wynosiła Q

1

=-20 kN?

2. Narysować wykres siły i momentu skręcającego w śrubie.
3. Wyznaczyć maksymalne naprężenia zredukowane w śrubie.
4. Jakie muszą być minimalne grubości płyt g aby naciski na powierzchnię

gwintów nie przekroczyły p

dop

=20 MPa?

5. Jak zmieni się rozwiązanie jeśli oba gwinty będą prawoskrętne?

d

P

d

2

=D

2

d

3

D

1

D

32

6

29

25

26

33

1

2

gwint
prawy

gwint lewy

M

s

g

ZADANIE 5:

Prasa tunelowa o schemacie pokazanym na rysunku składa się z dwóch
kwadratowych kolumn (1) o wymiarach a x a =120 x120 mm z otworem o
średnicy D = 68 mm, dwóch trawers (2) i dwóch śrub (3) M64x6. Montaż
odbywa się tak, że śruby podgrzane do temp. T

1 

= 240° C wkłada się w

otwory i dokręca się nakrętki do skasowania luzów. Studzenie śrub powoduje
powstanie

naciągu

wstępnego

w

układzie.

Temp.

prasy

w trakcie pracy T

2

 = 20° C. Materiałem kolumn jest żeliwo o module Younga

E

z

 = 1·10

5

MPa i wsp. rozszerzalności liniowej α

z 

= 10·10

-6

1/°C. Śruby i

trawersy wykonano ze stali: E

s

 

=

 

2,1·10

5

MPa i α

s

 

=

 

12·10

-6

1/°C.

 

1

2

3

□ a x
a

F

Wyznaczyć maksymalne naprężenie w
śrubach σ

s

, gdy siła F zmienia się od 0 do

100 kN.

Uwaga: dla uproszczenia przyjąć, że
trawersy są idealnie sztywne na zginanie
i ściskanie.
W czasie pracy temperatura pozostaje
stała.

dane
wymiarowe:
d= 64 mm
P= 6 mm
d

1

= 57,51 mm

d

2

= 60,10 mm

d

3

= 56,64 mm

l

s

= 600 mm

l

k

= 500 mm