KATEDRA PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN
AKADEMII TECHNICZNO ROLNICZEJ W BYDGOSZCZY
im Jana i Jędrzeja Śniadeckich
Temat: Podnośnik śrubowy boczny.
Wykonał: grupa: A studium: mgr sem: V 1997/98 |
|---|
Istota działania
Realizacja podnoszenia odbywa się przy pomocy mechanizmu śrubowego. Napęd odbywa się ruchem obrotowo-zwrotnym.
Dane techniczne..
korpus......................... nakrętka....................... śruba............................ udźwig......................... wysokość podnoszenia. wysokość podnośnika |
rura stalowa bez szwu ciągniona na zimno ∅ 50 brąz BA 1032 stal St5 15 kN 450 mm 615 mm |
|---|
Dane sytuacyjne.
Podnośnik śrubowy boczny przeznaczony jest do użytku w warunkach atmosferycznych na podłożu twardym, można go używać na podłożu miękkim lecz należy zastosować podkładkę drewnianą pod stopę podnośnika.
IV. Koncepcje.
V. Ocena koncepcji.
| Nr koncepcji | Obsługa [1] |
Sprawność [0,8] |
Wymiary [0,8] |
Opór podnoszenie [0,8] |
Szybkość podnoszenie [0,8] |
Masa [0,6] |
Suma punktów |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 8 | 9 | 6 | 7 | 7 | 9 | 36,9 |
| 2 | 8 | 7 | 9 | 8 | 7 | 9 | 35,9 |
| 3 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | 24,3 |
| 4 | 9 | 7 | 4 | 8 | 8 | 4 | 31 |
| 5 | 8 | 7 | 8 | 7 | 7 | 8 | 33,8 |
| 6 | 6 | 5 | 5 | 3 | 6 | 5 | 22,5 |
| 7 | 8 | 9 | 5 | 4 | 5 | 7 | 28,3 |
VI. Obliczenia.
| Dane: | Obliczenia: | Wynik: |
|---|---|---|
stal St 5 kr = 142 MPa |
Średnica rdzenia śruby: < kr |
d3=11,6mm Do dalszych obliczeń przyjmuję średnicę d3 = 16 |
Przyjmuje średnicę rdzenia d3= 16 mm. Przyjmuje gwint trapezowy Tr 22x5 P=5, α=30°, d2=19,5, d3=16, D1=17, d=22 |
||
P=5 d2=19,5 |
Kąt pochylenia linii śrubowej: | γ= 4°40` |
µ=0,16 α=30° |
Pozorny kąt tarcia przy założeniu współczynnika tarcia dla skojarzonych materiałów śruby i nakrętki µ=0,16, wynosi: Śruba zachowuje warunek samohamowności , bo γ<ρ. |
ρ`=9°24` |
Q=15 KN d2=19,5 mm γ=4°40` ρ`=9°24` |
Moment tarcia śruby w nakrętce jest równy: Ms=0,5*Q*d2*tg(γ+ρ`) = =0,5*15000*19,5*tg(4°40`+9°24`)= =36,645*103Nmm |
Ms=36,645*103Nmm |
Q =15 KN = 0,12 dt = 27 |
Moment tarcia między kołnierzem śruby a tuleją:1 Mt = =0,5*15000*0,12*27 = = 24,3*103 Nmm |
Mt =24,3*103 Nmm |
|---|---|---|
Mt=24,3* 103Nmm Ms=36,645* 103Nmm |
Całkowity moment tarcia, jaki należy przyłożyć do śruby, aby pokonać opory jej ruchu wynosi: Mc= Mt + Ms = =(24,3+ +36,645)*103= = 60,94*103Nmm |
Mc= 60,94*103Nmm |
Mc=60,94*103Nmm W0=803,84 mm3 |
Naprężenia styczne w śrubie: | τs=75,81 MPa |
Mt=24,3* 103Nmm Ms=36,645* 103Nmm |
Naprężenia zastępcze dla śruby ze stali St5 wynoszą: kr > σz |
σr=74,64 MPa σz = 157,76 MPa |
pdop dla BA 1032 12 MPa Q=15000N P.=5 d=22mm D1=17mm |
Wysokość nakrętki: Przyjmuję wysokość nakrętki N=45mm |
N=45mm |
Kr =60 MPa D =23 mm Q=15000N |
Średnica zewnętrzna nakrętki : Przyjmuję średnicę zewnętrzną nakrętki Dw=32mm |
Dw=32mm |
Q =15 KN Dw =32 mm kt =53 MPa |
Wysokość kołnierza: Przyjmuję wysokość kołnierza h=4mm |
h=4mm |
Q =15000 KN pdop =17,4 MPa Dw =32 mm |
Średnica zewnętrzna kołnierza Przyjmuję średnicę zewnętrzną kołnierza Dz = 48 mm2 |
Dz =48 mm |
Q=15000N P.=5 Mc=60,94* 103 Nmm |
Sprawność podnośnika: | η=0,20 |
Q=15000N l=30mm dla stali 55 kg=260MPa |
Sworzeń łączący ramię z mechanizmem śrubowym: (luźno pasowany) Przyjmuję średnicę sworznia d=14mm |
d=14mm |
|---|---|---|
Wcisk w połączeniu tuleja (nakrętka) ramie: Mc=61000Nmm, k=1,7, średnica nakrętki Dn=32mm, wysokość N=45mm, materiał nakrętki BA1032 ramienia stal 55 |
||
Ms=61000 Nmm Dn=32mm N=41mm µ=0,12 |
Naciski dopuszczalne: | pmin=13,11MPa |
Dn=32mm d=22mm Dr=48mm |
Wskaźniki średnicowe na nakrętce i na ramieniu: | δ1=2,79 δ2=2,60 |
|---|---|---|
δ1=2,79 Re=200MPa |
Naciski max jakim można obciążyć nakrętkę: | pmax=60,93MPa |
| Re=380MPa | Naciski max jakim można obciążyć ramię: | pmax=118MPa |
dla nakrętki: ν1=0,37 E1=85*103 MPa dla ramienia: ν2=0,3 E2=2,1*105MP a=0,6 Rz1=1,6 Rz2=3,2 |
Ze względu na to, że słabszym elementem jest nakrętka przyjmuję do dalszych obliczeń wartość pmax nakrętki. Wskaźnik wcisku wynosi: γ=2a(Rz1+ Rz2) γ=2*0,6(1,6+3,2)=5,76µm. |
δ0=4,795*10-5MPa γ=5,76µm |
δ0=4,795*10-5 MPa Dn=32mm pmin=13,11MPa pmax=60,93 MPa |
Wcisk minimalny: Δdmin=δ0Dnpmin+γ=4,795*10-5 *32*13,11+5,76*10-3= 25,88*10-3 Δdmin=δ0Dnpmax1+γ=4,795*10-5 *32*60,93+5,76*10-3=99,25*10-3 |
Δdmin=25,88*10-3 Δdmin=99,25*10-3 |
Dobór pasowania: Nmin≥Δdmin=25,88µm. Nmax≤Δdmax=99,25µm. Dla średnicy Dn=32 przyjmuję pasowanie H7/u6 Nmin=35µm.> Δdmin =25,88 Nmax=76µm. <Δdmax =99,25 |
||
|---|---|---|
Obliczanie połączenia wpustowego: k0 =0,8kc k0 = 0,8*175=140 MPa Przyjmuję przekrój poprzeczny wpustu: bxh=6x6 Obliczam długość wpustu: Dobieram 3 wpusty o wymiarach 6x6x5 |
Literatura;
1.W. Korewa,J. Borowicz- “ Zbiór zadań z części maszyn
Politechnika Częstochowska-“ PKM- przykłady obliczeń
A. Baranowski , J. Misiak- “ Zadania z podstaw konstrukcji maszyn