Politechnika Łódzka Bielsko - Biała 10.06.2001

Filia w Bielsku - Białej

WBM Mechanika

St. dz. inż

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Projekt podnośnika samochodowego

Opracował: Paweł Smolarski

I. Założenia.

Spis rysunków.

1. Założenia.

Zaprojektować podnośnik samochodowy o wzniosie 350mm od granicznej wartości 150 mm dla obciążenia 6kN.

Szkic podnośnika:

Rysunek 1 SZKIC PODNOŚNIKA.

Rysunek 2 GEOMETRIA PODNOŚNIKA.

Wymiary oraz obliczenia sił i momentów.

a.-47mm b.-148mm c.-129mm d.-248mm

1. Ramie I:

Rysunek 3 SCHEMAT OBCIĄŻENIA RAMIENIA I.

Q*cos69⁰+RA*cos24⁰+RBx=0

-Q*sin69⁰+RA*sin24⁰+RBy=0

-Q*sin69⁰*(a+b)+RAsin24⁰*b=0

-6000*sin69⁰*195+RA*sin24⁰*148=0

RA=18145 N

RBx=-18727 N

RBy=-1779N

N

2. Ramie II:

Rysunek 4 SCHEMAT OBCIĄŻENIA RAMIENIA II.

Q*sin28⁰+RBy*cos49⁰-RCcos25⁰=0

Q*cos28⁰-RBy*sin49⁰⁺RC*sin25⁰=0

Q*cos28⁰ *d-RC*sin25⁰*c=0

6000*cos28⁰*248-RC*sin25⁰*129=0

RC=24099 N

2. Obliczenia

1. Obliczenia ceowników.

Zakładam materiał stal St5. k_gi=110 Mpa.

Rysunek 5 CEOWNIK.

Dobieramy parametry ceownika uwzględniając maksymalny moment gnący (oddziaływującym na ramie podnośnika)

Ramie I:

Mg_{Max =}Q*sin69⁰*a=263270 Nmm

Parametry ramienia:

-B=42 mm

-H=45 mm

-G(grubość blachy)=3 mm

Ramie II:

Mg_Max= Q*cos28⁰ *d=1313826 Nmm

Parametry dźwigara:

-B=53 mm

-H=70 mm

-G(grubość blachy)=6 mm

Szerokość ramienia II (dźwigara) została tak dobrana, aby po złożeniu podnośnika ramie I schowało się w nim. B_II>B_I+2*G_II

B_II>30+2*6

B_II>53 przyjęte zostało 54 mm

2. Obliczanie średnicy śruby.

Zakładam materiał na śrubę - stal 45 (T) ulepszaną cieplnie, dla której k_rj = 165MPa

p_dop.j = 80 MPa .

Ponieważ rdzeń śruby będzie rozciągany i skręcany od momentu tarcia między śrubą a nakrętką, w obliczeniach wstępnych średnicę rdzenia śruby liczę ze wzoru :

gdzie:

w - współczynnik dokładności wykonania gwintu. Ponieważ śruby są wykonywane dokładnie, współczynnik w można przyjąć wysoki, tj. w = 1.

Q=RA=18145 N

Podstawiam dane do wzoru (1):

Przyjmuje do konstrukcji śrubę z gwintem trapezowym symetrycznym (ISO 2901:1993 (E))

Dobieram podziałkę P=3

H =5,598 mm H/2=2,799mm H₁=1,5mm

a_c=0,25mm H₄=h₃=1,75mm Z=H₁/2

d₃=d-2*h₃
d=d₃+2*h₃

d=13,3+2*1,75

d=16,8mm

Dobieramy śrubę d=18mm Tr18x3

Rysunek 6 ZAMOCOWANIE ŚRUBY W PODNOŚNIKU.

3. Obliczanie nakrętki.

Zakładam materiał na nakrętkę brąz BK31 dla którego p_j=p_dop = 40 MPa.

Ze względu na przyjęcie bardzo niskich dopuszczalnych nacisków, wynikających z żądania dużej trwałości, obliczenie wysokości nakrętki będzie w oparciu o naciski. Wysokość nakrętki policzę ze wzoru :

Podstawiam dane do wzoru :

Q=RA=18145 N

D₁=d-2*H₁=18-2*1,5=15mm

Z uwagi na trudne zamocowanie nakrętki w ramionach ceownika postanawiam przyjąć wysokość nakrętki = 18 mm. Mocując ja na sworzniu.:

4. Obliczanie sworznia mocującego nakrętkę w ramionach ceownika:

Przy doborze uwzględniam średnice śruby, sworzeń musi mieć wiele większą średnicę. Dobrałem materiał: stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego (PN-72 H-84030) 40H k_tj=125 ,k_gj=185 . Z normy PN-90 M-83002 wybieram sworzeń odmiany B z otworem pod zawleczkę.

d=
dobieram d=21mm,

5. Zmiana wymiarów nakrętki:

Ponieważ sworzeń jest większy od wysokości nakrętki to dobieram nakrętkę H=30mm

Rysunek 7 SWORZEŃ MOCUJĄCY NAKRĘTKĘ W RAMIONACH CEOWNIKA

6. Obliczanie sworznia mocującego ramie z dźwigarem:

Rysunek 8 SWORZEŃ MOCUJĄCY RAMIE Z DŹWIGAREM

Materiał: stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego (PN-72 H-84030) 40H k_tj=125 ,k_gj=185

Dobieram srednice d:

Q=RB=18811 N

d=
mm

Z normy PN-90 M-83002 dobieram sworzeń odmiany B średnica d=10 mm

7. Obliczanie sworznia łączącego łapę podnośnika z ramieniem:

Materiał: stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego (PN-72 H-84030) 40H k_tj=125 ,k_gj=185

Q=6000 N

d=
mm

Z normy PN-90 M-83002 dobieram sworzeń odmiany B średnica d=8 mm

8. Obliczanie łożyska.

Obciążenie łożyska jest prawie statyczne. Przyjmując współczynnik bezpieczeństwa na ewentualne obciążenie uderzeniowe n_d=1,5

Wymagane c₀' = Q_max*n_d =18145 *1,5 = 27275 N

Dobieram z katalogu łożysko wałeczkowe SKF51203 o wymiarach Φ17xΦ35x12mm dla którego c_o = 30000 N.

9. Obliczanie sworznia podtrzymującego łożysko.

Obliczenia przeprowadzam podobnie jak w przypadku sworznia mocującego nakrętkę w ramionach ceownika. Przy doborze uwzględniam średnice śruby, sworzeń musi mieć wiele większą średnicę. Dobrałem materiał: stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego (PN-72 H-84030) 40H k_tj=125 ,k_gj=185 . Z normy PN-90 M-83002 wybieram sworzeń odmiany B z otworem pod zawleczkę.

Q=Ra=18145 N

d'=
mm dobieram d=27mm

Rysunek 9 PODSTAWA ŁOŻYSKA .

Przyjąłem:

-d=19 mm

-h=21 mm

10. Obliczanie średnicy kołnierza śruby:

Rysunek 10 KOŁNIERZ ŚRUBY.

Obciążenia przypadające na oparcie będą równe:

(19)

gdzie:

D_s - średnica kołnierza

d - średnica wałka na wysokości kołnierza

Wyliczam średnicę kołnierza D_s:

.

Aby oparcie było pewniejsze przyjmuję D_s = 24mm.

11

- 10 -

---