D = 25 [mm]
l = 75[mm]
Stal C35
Xc=2,178[-]
Re=320[MPa]
F=360[kN]
kr = 146, 9[MPa]
Stal C35
F=360[kN]
g=0,008[m]
k’r=122,1
[MPa]
g= 8 [mm]
Stal C35
kr=122, 1
[MPa]
F=360[kN]
a=5,66[mm]
k’t=97, 68
[MPa]
i=2[-]
kr=457,14 [MPa]
F=360[kN]
µ=0,1[-]
n=2[-]
i=2[-]
g=0,049[m]
kr=146, 9 [MPa]
F=360[kN]
i=2[-]
kt=145, 45 [MPa]
n=2
dr=0, 022 [m]
F=360[kN]
gw = 0, 049[m]
kr=387,88 ⋅106[Pa]
i=2[-]
F=360[kN]
n =2 |
1. Obliczanie grubości płaskownika g
$$g \geq \frac{F}{\left( l - D \right)k_{r}}$$
Obliczanie naprężenia dopuszczalnego na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z, której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,2[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,5[-]gdyż zniszczenie danej części może spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Xc = 1, 2[−] • 1, 5[−] • 1, 1[−] • 1, 1[−] = 2, 178[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{2,178\lbrack - \rbrack} = \mathrm{146,9}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
$$g \geq \frac{360 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{(0,075\left\lbrack m \right\rbrack - 0,025\left\lbrack m \right\rbrack) \bullet 146,9 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack}$$
g ≥ 0, 049[m]
Przyjmuję, że g = 49[mm]
Obliczanie długości rzeczywistej spoiny czołowej lrz

lrz = lobl + 2g
Obliczanie długości obliczeniowej spoiny czołowej lobl
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{F}{g{k'}_{r}}$$
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie dla spoiny czołowej k’r
k′r = krzz0
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,2[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,3[-] gdyż uszkodzenie elementu może spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,4[-]gdyż jest to połączenie spawane o prawidłowym wyglądzie zewnętrznym( według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,2[-]gdyż rozpatrywana konstrukcja jest
konstrukcją spawaną (wartość obrano wg [1]).
Xc = 1, 2[−] • 1, 3[−] • 1, 4[−] • 1, 2[−] = 2, 62[-]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{2,62\lbrack - \rbrack} = \mathrm{122,1}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
Dobór współczynnika jakości spoiny z
Przyjmuję z = 1 [-] dla spoiny badanej.
Dobór współczynnika statycznej wytrzymałości spoiny z0
Przyjmuję z0 = 1 [-] dla rozciągania.
kr′ = 122, 1[MPa]•1[−]•1[−]=122, 1[MPa]
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{360 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{0,008\lbrack m\rbrack \bullet 122,1 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack}$$
lobl ≥ 0, 369[m]
lrz = 0, 369[m]+2 • 0, 008[m]=0, 385[m]
Przyjmuję długość spawu lrz=0,385[m] dla całej długości prostownika.
Obliczanie długości rzeczywistej spoiny pachwinowej lrz

lrz = lobl + 2a
Obliczanie wysokości przekroju spoiny pachwinowej a
$$a = \frac{\sqrt{2}}{2} g = \frac{\sqrt{2}}{2} 8\lbrack mm\rbrack = 5,66\lbrack mm\rbrack$$
Obliczanie długości obliczeniowej spoiny pachwinowej lobl
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{F}{a{k'}_{t} i}$$
Dobór ilości spawów pachwinowych i
Przyjmuję i=2 [-] dla 2 spawów pachwinowych.
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na ścinanie dla spoiny pachwinowej k’t
k′t = zz0kr
Dobór współczynnika jakości spoiny z
z = 1 [-] dla spoiny badanej.
Dobór współczynnika statycznej wytrzymałości spoiny z0
z0 = 0,8 [-] dla ścinania.
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,2[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,3[-] gdyż uszkodzenie elementu może spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,4[-] gdyż jest to starannie wykonane połączenie spawane o prawidłowym wyglądzie zewnętrznym( według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,2[-]gdyż rozpatrywana konstrukcja jest
konstrukcją spawaną (wartość obrano wg [1]).
Xc = 1, 2[−] • 1, 3[−] • 1, 4[−] • 1, 2[−] = 2, 62[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{2,62\lbrack - \rbrack} = \mathrm{122,1}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
k′t = 0, 8[−]•1[−]•122, 1[MPa]=97, 68[MPa]
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{360 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{5,66 \bullet 10^{- 3}\lbrack m\rbrack \bullet 97,68 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack \bullet 2\lbrack - \rbrack}$$
lobl ≥ 0, 326[m]
lrz = 0, 326[m]+2 • 5, 66 • 10−3[m]=0, 337[m]
Przyjmuję lrz = 0, 337[m]
Obliczanie średnicy rdzenia śruby dr

$$d_{r} \geq \sqrt{\frac{1,3\ F}{\frac{\pi}{4}\text{\ μ\ n\ i\ }k_{r}}}$$
Dobór współczynnika tarcia statycznego µ
µ=0,1[-]
Dobór ilości śrub n
Przyjmuję n=3[-] dla trzech śrub.
Dobór ilości płaszczyzn tnących i
Przyjmuję i = 2 [-] dla dwóch płaszczyzn trących.
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Dobór granicy plastyczności Re
Granica plastyczności śruby wynika z klasy mechanicznej( 8.8)i wynosi Re= 640[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,1[-] dla znanego gatunku materiału i ścisłych
metod obliczeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,3[-] gdyż uszkodzenie elementu może
spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału ciągnionego(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1 [-] dla normalnej kontroli zachowania wymiarów
(według [1]).
Xc = 1, 1[−] • 1, 3[−] • 1[−] • 1[−] = 1, 4[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{640\lbrack MPa\rbrack}}{1,4\lbrack - \rbrack} = \mathrm{457,14}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
$$d_{r} \geq \sqrt{\frac{1,3 \bullet 120 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{\frac{\pi}{4} \bullet 0,1\lbrack - \rbrack \bullet 2\lbrack - \rbrack \bullet 457,14 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack \bullet 3}}$$
dr ≥ 0, 0269[m]
Dobieram średnicę znamionową M=30[mm] według normy PN-85/M-82105
Obliczanie długości płaskownika lrz

lrz = lobl + d
Dobór średnicy otworu d
d = M + 1 = 30[mm]+1[mm]= 31[mm]
Obliczanie długości obliczeniowej lobl
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{F}{gk_{r}}$$
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1, 2 [-] dla znanego gatunku materiału i zwykłych metod obliczeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,5[-] gdyż uszkodzenie elementu może
Spowodować uszkodzenie maszyny(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Xc = 1, 2[−] • 1, 5[−] • 1, 1[−] • 1, 1[−] = 2, 178[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{2,178\lbrack - \rbrack} = \mathrm{146,9}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
$$l_{\text{obl}} \geq \frac{360 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{0,049\lbrack m\rbrack \bullet 146,9 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack}$$
lobl ≥ 0, 05[m]
lrz = 0, 05[m]+0, 031[m]=0, 081[m]
Za długość płaskownika przyjmuję wartość długości spoiny czołowej lrz=0,385[m]
Obliczanie średnicy sworznia d

$$d_{r} \geq \sqrt{\frac{F}{\frac{\pi}{4}k_{t}\text{in}}}$$
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na ścinanie kt
kt = 0, 6kr
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z klasy mechanicznej sworznia(5,8).
Re = 400[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,1[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,3[-] gdyż uszkodzenie elementu może
spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału ciągnionego(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,05[-] dla normalnej kontroli zachowania wymiarów(według [1]).
Xc = 1, 1[−] • 1, 3[−] • 1, 1[−] • 1, 05[−] = 1, 65[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{400\lbrack MPa\rbrack}}{1,65\lbrack - \rbrack} = \mathrm{242,42}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
kt = 0, 6 • 242, 42[MPa]=145, 45[MPa]
Dobór ilości płaszczyzn tnących i
Przyjmuję ilość płaszczyzn tnących i = 2[-]
$$d \geq \sqrt{\frac{180 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{\frac{\pi}{4} \bullet 145,45 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack \bullet 2 \bullet 2}}$$
d ≥ 0, 0198[m]
Przyjmuję średnicę sworzni d= 22[mm] według normy PN-90/M-83002.
Sprawdzenie wytrzymałości widełek sworznia na docisk
$k_{o} \geq \frac{F}{2g_{w} \bullet d_{r}}$
Obliczanie naprężenia dopuszczalnego na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z, której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,2[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,5[-]gdyż zniszczenie danej części może spowodować zniszczenie maszyny(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Xc = 1, 1[−] • 1, 1[−] • 1[−] • 1[−] = 1, 2[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{1,2\lbrack - \rbrack} = \mathrm{266,67}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
7.2.3. Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na docisk ko
ko = 0, 8 kr = 0, 8 • 266, 67[MPa] = 213, 34[MPa]
$\frac{180 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{2 \bullet 0,049\lbrack m\rbrack \bullet 0,022\lbrack m\rbrack} \leq$213,34•106[Pa]
83,49 [MPa]≤213, 34 [MPa]
Sprawdzenie warunku wytrzymałości na docisk dla ucha
$$k_{o} \geq \frac{F}{2g_{w} \bullet d_{r}}$$
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Określenie wartości granicy plastyczności Re
Granica plastyczności wynika z gatunku stali z której element został wykonany.
Re = 320[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,1[-] dla znanego gatunku materiału i skomplikowanego układu obciążeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,1[-] gdyż uszkodzenie elementu może
spowodować zatrzymanie maszyny (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1[-] dla materiału walcowanego
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1[-] dla materiału walcowanego (według [1]).
Xc = 1, 1[−] • 1, 1[−] • 1[−] • 1[−] = 1, 2[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{320\lbrack MPa\rbrack}}{\mathrm{1,2}\lbrack - \rbrack} = \mathrm{266,67}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
ko = 0, 8 kr = 0, 8 • 266, 7[MPa] = 213, 34[MPa]
$$213,34\lbrack MPa\rbrack \geq \frac{180 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{0,049\lbrack m\rbrack \bullet 0,022\lbrack m\rbrack}$$
213,34 [MPa]≥166,98[MPa]
Obliczanie średnicy śrub dr

$$d_{r} \geq \sqrt{\frac{1,3 \bullet F}{\frac{\pi}{4}{\bullet k}_{r} \bullet i}}$$
Dobór ilości śrub i
Przyjmuję i=2[-] dla dwóch śrub.
Obliczanie naprężeń dopuszczalnych na rozciąganie kr
$$k_{r} = \frac{R_{e}}{X_{c}}$$
Dobór granicy plastyczności Re
Granica plastyczności śruby wynika z klasy mechanicznej(8,8) i wynosi Re= 640[MPa]
Obliczenie całkowitego współczynnika bezpieczeństwa Xc
Xc = X1 • X2 • X3 • X4
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X1
X1=1,1[-] dla znanego gatunku materiału i nieskomplikowanego układu obciążeń (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X2
X2=1,3[-] gdyż uszkodzenie elementu może
spowodować wypadek(według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X3
X3=1,1[-] dla materiału ciągnionego (według [1]).
Dobór cząstkowego współczynnika bezpieczeństwa X4
X4=1,05[-] dla normalnej kontroli zachowania wymiarów (według [1]).
Xc = 1, 1[−] • 1, 3[−] • 1, 1[−] • 1, 05[−] = 1, 65[−]
$$k_{r} = \frac{\mathrm{640}}{1,65} = \mathrm{387,88}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$
$$d_{r} \geq \sqrt{\frac{1,3 \bullet 180 \bullet 10^{3}\lbrack N\rbrack}{\frac{\pi}{4} \bullet 387,88 \bullet 10^{6}\lbrack Pa\rbrack \bullet 2}}$$
dr ≥ 0, 0196[m]
Dobieram średnicę znamionową M=24 [mm] według normy PN-85/M-82105
|
Re=320[MPa]
X1=1,2[-]
X2=1,5[-]
X3=1,1[-]
X4=1,1[-]
Xc=2,178[-]
kr=146,9[MPa]
g=49[mm]
Re=320[MPa]
X1=1,2[-]
X2=1,3[-]
X3=1,4[-]
X4=1,2[-]
Xc=2,62[-]
kr=122,1[MPa]
z=1[-]
z0=1[-]
k’r=122,1
[MPa]
lrz=0,385[m]
a=5,66[mm]
i=2[-]
z=1[-]
z0=0,8[-]
Re=320[MPa]
X1=1,2[-]
X2=1,3[-]
X3=1,4[-]
X4=1,2[-]
Xc=2,62[-]
kr=122, 1 [MPa]
k’t=97, 68
[MPa]
lrz=0,337[m]
µ=0,1[-]
n=3[-]
i=2[-]
Re=640[MPa]
X1=1,1[-]
X2=1,3[-]
X3=1 [-]
X4=1[-]
Xc=1,4[-]
kr=457,14[MPa]
M=30[mm]
d=31[mm]
Re=320[MPa]
X1=1,2[-]
X2=1,5[-]
X3=1,1[-]
X4=1,1[-]
Xc=2, 178[−]
kr=146, 9 [MPa]
lrz=0,385[m]
Re=400[MPa]
X1=1,1[-]
X2=1,3[-]
X3=1,1[-]
X4=1,05[-]
Xc=1,65[-]
kr=242, 42
[MPa]
kt=145, 45 [MPa]
i=2[-]
d ≥ 19, 8[mm]
d=22[mm]
Re = 320[MPa]
X1=1,1[-]
X2=1,1[-]
X3=1[-]
X4=1[-]
Xc=1, 2[−]
kr=266, 67[MPa]
ko = 213, 34[MPa]
Re = 320[MPa]
X1=1,1[-]
X2=1,1[-]
X3=1[-]
X4=1[-]
Xc=1, 2[−]
kr=266, 67 [MPa]
ko=213, 34 [MPa]
i=2[-]
Re=640[MPa]
X1=1,1[-]
X2=1,3[-]
X3=1,1[-]
X4=1,05[-]
Xc=1,65[-]
kr=387,88 [MPa]
dr ≥ 19, 6[mm]
M=24 [mm] |