Zadanie konstrukcyjne 3.
Temat:
Wykonać obliczenia konstrukcyjne a także rysunek złożeniowy i wskazane
rysunki wykonawcze dla przedstawionego na rysunku zespołu połączeń:
śrubowych i sworzniowego.
Założenia konstrukcyjne:
1. Napinacz ten jest przeznaczony do produkcji jednostkowej (ew. kilka sztuk)
2. Eksploatowany będzie w pomieszczeniu zamkniętym.
3. Ucho zostanie zamocowane dwiema śrubami luz
nymi do kątowników.
4. Połączenie sworzniowe będzie połączeniem luz
nym.
Dane:
P=5000 N
Ä…=150
Dane Obliczenia Wyniki
1. Obliczenie śruby oczkowej.
1.1. Obliczamy śrubę z warunku na rozciąganie. Silę obciążająca
zwiększamy o 30% ze względu na skręcanie.
Przyjęto klasę własności mechanicznych śruby -5.8.
kl. śruby
5.8
xe=2
kr=200 MPa
Obliczamy siłę Q uwzględniając skręcanie.
P=5000 N
Obliczamy średnice rdzenia śruby z warunku na rozciąganie.
d >6,44 mm
r
Przyjmuję śrubę oczkową M10 - wd. PN-77/M-82425 dla której:
d =9,026mm
d =9,026[mm] s
s
d =8,16mm
d =8,16[mm] r
r
h =1,5 mm
h =1,5 [mm] z
z
d=10 mm
d=10[mm]
1.2. Sprawdzenie dobranej Å›ruby dla naprężeÅ„ zastÄ™pczych Ãz.
a) obliczamy naprężenia skrÄ™cajÄ…ce Ä
zatem Ä:
b) obliczamy naprężenia rozciÄ…gajÄ…ce à :
r
c) obliczamy naprężenia zastÄ™pcze à :
z
2. Dobór nakrętki napinającej (rzymskiej).
Jako materiał przyjęto stal St3S
Dobrano nakrętkę napinającą otwartą M10 wg  PN-57/M-82269, dla
której wysokość gwintu m=20 mm
3. Dobór kątownika  wg PN 84/H-93401
Dobrano kÄ…townik L100x100x10.
4. Dobór grubości ucha i widełek.
Przyjęto:
I =1,6*g =1,6*10=16 mm
1 k
I =0,5*I =8 mm
2 1
5. Obliczenie sworznia
Przyjęto klasę własności mechanicznych sworznia -5.8.
5.1 Obliczamy średnicę sworznia
Rm=500 MPa
Re=0,8*500=400 MPa
l=l +2l =32 mm
1 2
Przyjmuję średnicę sworznia wg PN-90/M-83002 d=10 mm.
5.2 Dobieram podkładkę sworznia wg PN-78/M-82005
d =10,5 mm
0
D=21 mm
g=2 mm
5.3 Dobieram zawleczkÄ™ S 2x20 wg PN-76/M-82001
d =2mm
0
d=1,8 mm
D=3,6 mm
l =4 mm
1
l =2,5mm
2
l=20 mm
5.4 Obliczam długość sworznia.
l0 min=l1+d1-0.5d0+g
gdzie:
l = 32 mm
1
d =1,8 mm
1
d =2mm
0
g=2 mm
f =4mm
0
zatem:
l=l +f =40 mm (wynik dostosowany do typoszeregu wd. zaleceń normy)
0 0
Dobrano sworzeń: 10x40/35-5.8
6. Dobór pręta na widełki.
Przyjmuje pręt o średnicy d =40mm wg PN-85/H-93210 wykonany ze
p
stali S275JR oraz śrubę dwustronną M10-5.8 wg PN-60/M-82162
6.1 Sprawdzenie warunku na naciski powierzchniowe na styku sworzeń
- widełki:
Warunek jest spełniony.
6.2 Obliczenie szerokości widełek z warunku na rozciąganie:
Przyjęty pręt o średnicy d=40mm będzie odpowiedni do wykonania
widełek.
6.3 Obliczenie spoiny pachwinowej łączącej widełki ze śrubą
dwustronnÄ….
Z przyczyn technologicznych zastosujemy spoinÄ™ a=3 mm.
7. Obliczenie ucha.
Przyjęto materiał ucha stal S275JR.
R =275
e
P =P*sinÄ…=5000*sin150=1295 N
x
P =P*cosÄ…=5000*cos150=4830 N
y
7.1 Obliczenie przekroju A-A z warunku na rozciÄ…ganie.
7.2 Obliczenie przekroju B-B z warunku na ścinanie:
Przyjęte wymiary dla ucha:
r=50
 8. Dobór śrub dla połączenia ucha z kątownikami.
Przyjęto pasowanie luz
ne śrub. Śruby obciążone są momentem
skręcającym i siłą poprzeczną.
P =P*sinÄ…=5000*sin150=1295 N
x
Py=P*cosÄ…=5000*cos150=4830 N
8.1 Obliczenie siły nacisku Q
z
Przyjęto:
a=40 mm
b=80 mm
l=100 mm
n=2 (liczba śrub)
m=2 (liczba powierzchni tarcia)
u=0,12 (współczynnik tarcia dla stali)
A=2a*2b=12800 mm2
8.2 Obliczenie śruby z warunku na rozciąganie.
Przyjmuję klasę własności mechanicznych śruby -8.8.
R =640 MPa
e
Przyjęto śruby wg PN-85/M-82101 M30x60-8.8-A
8.3 Dobór podkładek.
Dobrano podkładkę okrągłą 31 wg PN-67/M-82006 o wymiarach
do=31mm
D=56mm
g=5mm
8.4 Dobór nakrętek do śrub.
Dobieram nakrętki M30-8-A wg PN-79/M-82144
S=46mm
w=25,6mm
h=0,8mm