Dane: |
Obliczenia: |
Wyniki: |
||
Mat. śruby Stal St5
kc=145MPa kr=145MPa
h=200mm
Q=4000N h=200mm
I=300mm
λ=120
Q=4000N
Rw=143,9 MPa σrz=12,73 MPa
|
1. Sprawdzam śrubę na wyboczenie.
l - długość swobodna śruby h - wysokość podnoszenia Dla podnośnika: I=h+100 I=200+100=300mm
λ - smukłość śruby lw - długość wyboczeniowa śruby ix - ramię bezwładności
Ponieważ λ>λgr należy sprawdzić śrubę na wyboczenie Rw ze wzoru Eulera, przy wyboczeniu sprężystym gdy λ>λgr:
Obliczam współczynnik bezpieczeństwa xw= (6 - 8)
Współczynnik bezpieczeństwa wynosi 11,3 i jest większy od przyjętego.
|
I=300mm
ix=5mm
λ=120
Rw=143,9 MPa
σrz=12,73 MPa
xw= 11,3 |
||
h=300mm μw=2 Q=4000N
MPa
|
2. Obliczam średnicę rdzenia śruby z warunku na ściskanie. Średnicę wyznaczam z zależności wynikającej ze wzoru Eulera przy założeniu, że λ>λgr Zakładam materiał śruby-stal St5
μw - współczynnik długości swobodnej śruby przyjmowany w zależności od zamocowania końców śruby. xw - współczynnik bezpieczeństwa, w przypadku jednej śruby napędzanej ręcznie powinien wynosić 6÷8 E - moduł Younga dla stali E=2,06*105MPa
Przyjmuję: xw=7 μw=2
Dobieram gwint Tr 24 x 5, dla którego średnica d3=18,5mm d=24mm d2=21,5mm D1=19mm P=5mm α=30° |
I=300mm
gwint: Tr24 x 5 d3=18,5mm
|
||
d2=21,5 mm
P=5mm
|
3. Obliczam kąt pochylenia linii śrubowej .
Dla gwintu Tr24 x 5
P - skok gwintu d2 - średnica podziałowa gwintu
|
γ=4°23` |
||
μ=0,16 αr=15°
|
4.Obliczam wielkość pozornego kąta tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką:
μ' - pozorny współczynnik tarcia ρ' - pozorny kąt tarcia μ, ρ - w gwintach płaskich αr - kąt roboczy gwintu
Przyjmuję nakrętkę z brązu BK31 Współczynnik tarcia dla skojarzonych materiałów stal St5-brąz μ=0,16; αr=15°
|
ρ'=8°47' |
||
γ=4°23` ρ'=8°47' |
5. Sprawdzam samohamowność gwintu z warunku: ρ` > γ
8°47` > 4°23` Warunek został spełniony i gwint jest samohamowny.
|
|
||
d2=21,5 mm Q=4000N |
6. Obliczam moment skręcający Ms
Przekrój rdzenia jest narażony na skręcanie momentem skręcającym Ms pochodzącym od tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką.
|
Ms=10430 Nmm |
||
Q=4000N F=268,8 mm2
d3=18,5 mm
kc=145 MPa |
7. Obliczam naprężenia zastępcze σz
|
σc=14,88 MPa τ=8,4 MPa
Wo=1243
σz=20,8 MPa |
||
Mat. nakr. brąz BA 1032 Q=4000N P=5mm pdop=12 MPa d=24mm D1=19mm
|
8. Obliczam wysokość nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne.
Na materiał nakrętki przyjmuję brąz BA 1032 Dla brązu pdop=11÷14MPa
Ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy: H=(1,2 - 2,5)d
Przyjmuję: H=48mm
Sprawdzam ilość zwojów nakrętki:
|
H=48mm
n=9,6
|
||
kr= 52MPa
Q=4000N
d=24mm |
9.Obliczam średnicę zewnętrzną nakrętki z warunku na rozciąganie Dla brązu kr= 52MPa
Q`= 1,3*4000=52000 N
Grubość ścianki nakrętki powinna się zawierać w granicach g=(0,25 - 0,33)d
g=(0,25 ÷ 0,33)*24= (6 ÷ 7,92) mm
Przyjmuję Dn= 36mm ponieważ :
wartość g mieści się w żądanych granicach.
|
Q`=5200 N
Dn= 36mm |
||
Fr=(100-250)N
Ms=10430 Nmm |
10. Obliczam długość pokrętła
Przyjmuję l=110mm
|
l=110mm |
||
Q=4000N |
12.Obliczam średnicę podstawy: Dla betonu zakładam pdop=3,5MPa Dla ubitej ziemi pdop=1,5MPa
Średnica podstawy:
Z powodów konstrukcyjnych przyjmuję średnicę podstawy Dp=80mm.
|
Dp=80mm |
||
|
LITERATURA [1] Kurmaz Leonid W. „Podstawy konstrukcji maszyn. Projektowanie” Politechnika Świętokrzyska. Kielce 1998 [2] Juchnikowski W., Żółtkowski J. „Podstawy konstrukcji maszyn” Politechnika Warszawska. Warszawa 1996 |
|
Politechnika Radomska
im. K. Pułaskiego
Wydział Mechaniczny
PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN
TEMAT: Obliczanie podnośnika śrubowego
Wykonał: Prowadzący:
Artur Polak dr inż. A. Wilczek