Re=400[MPa] Xe=2
P=8000 [N]
P= 8000[N] d3=8,16[mm]
d2=9,026[mm] h=1,5 [mm]
kr=200[MPa]
P= 8000[N] d3=9,854[mm]
d2=10,863[mm] h=1,75 [mm]
kr=200[MPa]
|
1. ŚRUBA OCZKOWA
a) obliczanie średnicy rdzenia śruby oczkowej d3 z warunku na rozciąganie.
Zakładam śrubę stalową z materiału o klasie własności mechanicznych 5.8
Przyjmuje współczynnik bezpieczeństwa Xe=2
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie statyczne:
Obliczam średnicę rdzenia gwintu d3 śruby oczkowej:
Z normy PN-83/M-02013 odczytuję średnicę rdzenia gwintu d3=8,16 [mm]. Dobieram śrubę oczkową M10
b) sprawdzenie śruby oczkowej na rozciąganie i skręcanie
Naprężenia rozciągające
Naprężenia skręcające obliczamy ze wzoru:
Ms- moment skręcający,
W0-biegunowy wskaźnik wytrzymałości na skręcanie
Powierzchnię gwintu traktujemy jak równię pochyłą. Przewidywany moment skręcający wynosi:
Wyznaczam kąty
Przyjmuje współczynnik tarcia
Obliczam moment skręcający Ms
Dla przekroju kołowego:
Naprężenia skręcające
Naprężenia zastępcze w rdzeniu śruby obliczam według hipotezy Hubera:
Należy zwiększyć średnicę gwintu.
Przyjmuje gwint M12.
c) sprawdzam śrubę oczkową M12 na rozciąganie i skęcanie
Naprężenia rozciągające
Naprężenia skręcające obliczamy ze wzoru:
Ms- moment skręcający,
W0-biegunowy wskaźnik wytrzymałości na skręcanie
Przewidywany moment skręcający wynosi:
Wyznaczam kąty
Przyjmuje współczynnik tarcia
Obliczam moment skręcający Ms
Dla przekroju kołowego:
Naprężenia skręcające
Naprężenia zastępcze w rdzeniu śruby obliczam według hipotezy Hubera:
|
Rm=500 [MPa] Re=400 [MPa]
Xe=2
d1=8,376[mm] d2=9,026[mm] d3=8,16[mm] h=1,5 [mm] d=10[mm]
d1=10,106[mm] d2=10,867[mm] d3=9,854[mm] h=1,75[mm] d=12[mm]
d1=10,106[mm] d2=10,867[mm] d3=9,854[mm] h=1,75[mm] d=12[mm]
|
P=8000 [N] d1=10,106[mm] D1=10,106[mm] d2=10,867[mm] d3=9,854[mm] h=1,75[mm] d=12[mm]
P=8000[N] h=1,75[mm] pdop=44[MPa] d=12[mm] D1=10,106[mm]
h=1,75[mm]
ic=8 zwojów h=1,75[mm]
|
2.NAKRĘTKA NAPINAJĄCA OTWARTA.
a)obliczanie długości gwintu nakrętki napinającej otwartej
Długość gwintu obliczam z warunku na docisk powierzchniowy pomiędzy zwojami gwintu śruby i nakrętki.
pdop- dopuszczalny nacisk nacisk na powierzchni roboczej gwintu A- powierzchnia styku nakrętki ze śrubą
d- średnica nominalna gwintu D1- średnica otworu w nakrętce i- liczba czynnych zwojów gwintu nakrętki
Na nakrętkę rzymską przyjmuje stal St3S zgodnie z zaleceniami normy PN-57/M-82269
Wymagana wysokość nagwintowanej części nakrętki mw:
Obliczam wartość pdop:
Dla stali St3S Re=220 MPa Przyjmuję Xe =2
Obliczam długość nagwintowanej części nakrętki
Obliczam wymaganą liczbę zwojów czynnych dla bezpiecznego przeniesienia siły P=8000 [N]
Do obliczonej liczby zwojów czynnych należy dodać zwoje bierne (tzn. końcowe, które nie posiadają pełnej wytrzymałości)
Dla 8 zwojów minimalna długość nagwintowanej części nakrętki wynosi:
Wg normy PN-57/M-82269 nakrętka napinająca otwarta z gwintem M12 posiada gwint o długości 20 mm. Tak wiec nakrętka napinająca otwarta z gwintem M12 wytrzyma zadane obciążenie. Do dalszych obliczeń przyjmuję mc=20 [mm].
|
i=6 zwojów
ic=8 zwojów
mc=14[mm]
|
l=150 [mm] bc=36 [mm] mc=20[mm]
|
3. OBLICZENIE SKOKU MECHANIZMU
a) długość gwintu nakrętki napinającej otwartej obliczam na podstawie parametrów geometrycznych śruby oczkowej oraz nakrętki rzymskiej
Skok mechanizmu obliczam ze wzoru: H=hmax-hmin hmax=2*l+L-2*mc hmin=L+2*l-2*bc l- długość śruby oczkowej L- długość nakrętki rzymskiej mc- długość gwintu nakrętki rzymskiej bc- wymagana długość gwintu w śrubie oczkowej
Według normy PN-77/M-82425 dobieram długość śruby oczkowej l=150. Śruby o takiej długości posiadają część nagwintowaną bc=36 Obliczam skok:
Wymiary śruby oczkowej:
|
H=32[mm]
d=12[mm] d0=10[mm] S=14[mm] Dk=20[mm] r=3[mm] l=150[mm] b=36[mm] |
g=20[mm]
P=8[kN] s=10[mm] g=20[mm]
|
OBLICZENIE POŁĄCZENIA SWORZNIOWEGO
Przyjmuje kątowniki 100x100x12
Obliczam grubość blachy g=1,6*gk gk- grubość kątownika g=1,6*12=19,2[mm]
Przyjmuję blachę o grubości 20 mm
Obliczam grubość jednej odnogi widełek s=0,5g s=10 [mm]
Sworzeń będzie luźno pasowany z blachą i widełkami, dlatego należy sprawdzić warunek wytrzymałościowy na zginanie i dociski powierzchniowe z widełkami.
Warunek wytrzymałościowy sworznia na zginanie przyjmuje postać:
Mgmax- maksymalna wartość przewidywanego momentu gnącego Ws- wskaźnik wytrzymałościowy sworznia na zginanie
d- średnica sworznia
Maksymalna wartość momentu gnącego wynosi
Na sworzeń przyjmuję stal 55 dla której Re =390[MPa]
Przyjmuję średnicę sworznia d=14 [mm]
Warunek wytrzymałościowy na zginanie dla sworznia wykonanego ze stali 55 jest spełniony.
|
gk=12
g=20
s=10[mm]
Mmax=40kNmm |
4 kN
20
15
40kNmm