Projekt Mechanizmu Podnośnika Śrubowego
Dane:
Obciążenie użyteczne: Qu=2[kN]
Obciążenie obliczeniowe: Q=1,3Qu=2,6 [kN]
Wysokość podnoszenia: h=180[mm]
Łożysko typu:
Schemat mechanizmu.
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
kc=147[Mpa] |
1.Obliczenia średnicy rdzenia śruby. Zakładając materiału śruby stal 35 normalizowaną [1] kc=147 [MPa] kr=155[MPa]
Śrubę obliczamy z warunku na ściskanie:
|
d1=4,16[mm] |
|
2. Dobór gwintu. Dobór gwintu wg PN-79/M-02017 do obliczonej średnicy rdzenia d3 w Tr16x4 |
|
p=4[mm] d2=12[mm] |
3. Obliczamy kąt pochylenia linii śrubowej γ
|
|
h=180[mm] d3=11,5[mm]
E=2•105[Mpa] S=105[mm2] Qu=2[kN] |
4. Sprawdzamy śrubę na wyboczenie. Ze względu na nieustaloną wysokość nakrętki i na nie ustaloną konstrukcję końcówki śruby - zakładamy długość swobodną śruby: l = 1,2h= 1,2•180=216[mm]
Promień bezwładności śruby wynosi: i = 0,25d3 = 0,25•11,5 [mm] = 2,875 [mm].
Śrubę podnośnika traktuje się jako utwierdzoną jednym końcem, stąd zredukowana długość śruby: lr = 2l = 2 • 216 [mm] = 432 [mm].
Obliczam smukłość śruby.
Przy λ>100 stosujemy wzór Eulera; obliczamy naprężenia krytyczne przyjmując moduł Younga E=2•105[Mpa]
Sprawdzam współczynnik bezpieczeństwa (x = 4 - 7)
Wartość współczynnika bezpieczeństwa x jest wystarczająca. |
l=216[mm]
i=2,875[mm]
lr=432[mm]
λ=150
σkr=87[MPa]
x=4,5 |
μ=0,15 α=15o |
5. Obliczamy wartość pozornego kąta tarcia ρ'
ρ'=8o49'37,33'' |
μ'=0,1732 ρ'=8o49'37,33''
|
|
6. Sprawdzanie samohamowności gwintu.
Jeśli ρ' Warunek został spełniony. |
|
Qu=2[kN] ρ'=8o49'37,33''
d2=16[mm] rśr=15[mm] |
7. Obliczamy moment skręcający Ms Ms=0,5Qud2tg(γ+ρ')=0,5•2,5•16•tg(12o6'43,58'')=2,5Nm Mt=Qu•μ•rśr=2•0,15•15=4,5Nm M=7 [Nm] |
Ms=2,5[Nm] Mt=4,5[Nm]
M=10,695[Nm]
|
kr=155[MPa] d3=11,5[mm] M=7000[Nmm]
|
8. Obliczenia naprężeń zastępczych występujących na śrubie.
Warunek został spełniony. |
σz=44 [Mpa] |
Q=2[kN] d=16[mm] D1=12[mm] pdop=39,69[MPa] p=4 |
9. Obliczanie wysokości nakrętki z warunku na naciski dopuszczalne na zwojach gwintu.
Ze względu na sztywność i zalecaną długość skręcania za mała. Uwzględniając obustronne fazki pod gwint 2x45ooraz istnienie 2 zwojów biernych obliczam wysokość nakrętki z warunku:
|
H=0,57[mm] |
Q=3380[N] d=16[mm] kr=155[MPa] |
10. Obliczanie średnicy zewnętrznej nakrętki z warunku na rozciąganie z uwzględnieniem momentu skręcającego.
Dn=20[mm] |
Dn=20[mm] |
Ms=7000[Nmm] Pr=150[N] |
11. Obliczanie długości pokrętła. Zakładając siłę ręki obsługi Pr=15kG, obliczamy długość pokrętła z warunku:
|
l=14[cm] |
kg=145[MPa] l=14[cm] Pr=150[N]
|
12. Obliczanie średnicy pokrętła. Zakładamy materiał pokrętła St3S
|
dpokr=12[mm] |
d=16[mm] |
13. Zgrubienie pod pokrętło D=(1,2 |
D=22[mm] |
Q=2000[N]
|
14. Sprawdzenie nacisków na podłoże:
stąd
pdop= 10 [Mpa] ze względu na duże obciążenie należy używać podnośnika na utwardzonej powierzchni. |
Fg=200[mm2] |
|
16. Literatura. [1]. Rutkowski: Części maszyn. Warszawa PWN 1999 [2]. Kurmaz: Podstawy konstrukcji maszyn. PWN Warszawa 1999 |
|