TEMAT:

Zaprojektować dwusłupową prasę o nacisku Q, wznosie H_p

i powierzchni czynnej F= a x b.

DANE:

Q=24000N

H_p=120mm

F= 250 x 180 mm

I Wstęp:

Prasa jest wykorzystywana w średnio trudnych warunkach oraz jest to produkcja seryjna. Dobór materiałów oraz inne cechy konstrukcyjne są tak ukierunkowane, aby spełnić wyżej wymienione wymagania.

II Metodyka obliczeń:

1. Obliczenia kolumn

2. Obliczenia śruby

3. Obliczenia nakrętki

4. Obliczenia pokrętła

5. Obliczenia parametrów roboczych prasy

III Wykorzystane w projekcie współczynniki oraz dane do obliczeń zostały wzięte z następujących pozycji książkowych:

1. J.Reguła, W.Ciania - Podstawy Konstrukcyjne Maszyn, materiały pomocnicze do projektowania.

2. Z. Lubiński, M. Kociszewki - Rysowanie i projektowanie części maszyn, poradnik

3. J. Dietrych, W. Korewa - Podstawy Konstrukcji Maszyn

4. A. Siemieniec, S. Wolny. - Wytrzymałość materiałów

5. Notatki wykładowe.

1. Obliczenie średnicy kolumn z warunku na rozciąganie.

Na kolumny przyjmujemy stal St3

R
= 240 MPa

x = 2

,

Przyjmuje gwint M16 o d_r =13,54 mm i P=2. Grubość kolumn przyjmuje d=22 mm.

2. Obliczenie śruby.

Śrubę wykonuje ze stali 45 w stanie ulepszonym.

R_e=420MPa

k_r = k_c =
=210 MPa

Q_z =1,3 Q,
,
,
,

Przyjmuje wstępnie gwint S20x2 o następujących parametrach:

d₃=16,52 mm, d= 26 mm, S_r= 2,15 cm²

d₂=18,5 mm, P=2 mm,

3. Sprawdzam śrubę na wyboczenie.

1. długość wyboczeniowa

l_w=0,7 l

Długość śruby przyjmuję o 50mm większą od H=120mm

Korzystam z warunku iż wysokość nakrętki powinna znajdować się z przedziału od 1,5d<H<3d

(warunek podany na wykładzie)

l =120+50=170mm

l_w=α⋅l=0,7⋅170=120mm

Przyjmuję współczynnik bezpieczeństwa x_w=3, E=2,06⋅10⁵Mpa

2. średnica rdzenia

W gwincie S20x2 d₃=16,52 mm a zatem warunek jest spełniony.

3. obliczam smukłość śruby

,

, a zatem sprawdzam warunek na wyboczenie niesprężyste wg wzoru

Tetmajera - Jasińskiego. Wartości współczynników a i b dobrane zostały z skryptu „Wytrzymałość materiałów” autorów : A. Siemieniec, S. Wolny.

a=464, b=3,62

Zatem rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa jest wyższy od założonego. Warunek jest spełniony

4. Sprawdzenie samohamowności gwintu.

Zakładamy:

, a więc :

Warunek jest spełniony - gwint jest samohamowny.

5. Obliczam całkowity moment tarcia śruby.

M= M_g+ M_k

1. moment tarcia na gwincie

b) moment tarcia końcówki Przyjmuję promień tarcia r_śr= 5 mm

=12000 Nmm

M=30000+12000=42000 Nmm

6. Sprawdzam wytrzymałość śruby na naprężenia zastępcze.

,

,

=180MPa

k_r=210MPa, a zatem

Warunek jest spełniony.

7. Obliczam wysokość nakrętki z warunku na docisk powierzchniowy.

Nakrętka z brązu BA1032

p_dop=12MPa

Przyjmuje nakrętkę o wysokości 45mm

8. Obliczam liczbę czynnych zwojów. Wykonujemy fazki w otworze 2x45^o

9. Wyznaczam średnicę nakrętki.

10. Obliczam wysokość kołnierza nakrętki z warunku na ścinanie.

k_r=100MPa, k_t=0,65k_r=65MPa

61 mm

Przyjmuje h_k=5 mm.

11. Obliczam wysokość w tulejach z odlewu z warunku na ścinanie.

,

Przyjmuję b=20mm.

,

Przyjmuję h=20mm.

12. Obliczam czynną długość drążka.

, Przyjmuje siłę ręki pracownika F_r=200N

Przyjmuję długość czynną drążka l=250 mm.

13. Obliczam średnicę drążka z warunku na zginanie.

k_g dla stali St3:

Przyjmuje pręt o d=16mm

14. Obliczam sprawność.

1. gwintu

=26%

2. prasy

---