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 luznymi do kątowników. 4. Połączenie sworzniowe będzie połączeniem luznym. Dane: P=5000 N ą=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 śruby dla naprężeń zastępczych �z. a) obliczamy naprężenia skręcające � zatem �: b) obliczamy naprężenia rozciągające � : r c) obliczamy naprężenia zastępcze � : 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 kątownik 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 zawleczkę 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 dwustronną. Z przyczyn technologicznych zastosujemy spoinę a=3 mm. 7. Obliczenie ucha. Przyjęto materiał ucha stal S275JR. R =275 e P =P*siną=5000*sin150=1295 N x P =P*cosą=5000*cos150=4830 N y 7.1 Obliczenie przekroju A-A z warunku na rozciąganie. 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 luzne śrub. Śruby obciążone są momentem skręcającym i siłą poprzeczną. P =P*siną=5000*sin150=1295 N x Py=P*cosą=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