Akademia Górniczo-Hutnicza

im. S. Staszica w Krakowie

Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Sprawozdanie

Temat: Badanie nośności połączeń wtłaczanych

Dariusz Nycz

Karol Nancka

gr. 7B

1. Schemat i opis stanowiska

Ćwiczenie wykonywane jest na maszynie wytrzymałościowej firmy Hung Ta, o maksymalnym obciążeniu do 50kN.

Do badań używa się kompletu sworzni Φ 25,023 Φ25,029 Φ25,040

i pierścienia (2) o odpowiedniej średnicy zewnętrznej Φ25,016

Rys. 2.1. Złącze wtłaczane: 1 - podstawka dystansowa, 2 - pierścień, 3 – sworzeń

Rysunek wykonawczy sworznia: 14.01.00

Rysunek wykonawczy pierścienia: 14.02.00

1. Przebieg ćwiczenia

Przed rozpoczęciem doświadczenia należy posmarować powierzchnie współpracujące smarem plastycznym i złożyć złącze na pierścieniu dystansowym (1), oraz ustawić je na podstawie maszyny wytrzymałościowej i założyć osłonę bezpieczeństwa.

Połączenie obciążać do uzyskania pełnego złączenia sworznia (3) z pierścieniem (2) i zatrzymać maszynę, odczytując wartość siły wtłaczania P_w. Podobnie uczynić przy rozłączaniu połączenia notując maksymalną wartość siły.

1. Wyniki

Siła [N]	Otrzymane wartości dla stopnia sworznia numer:
	1
wtłaczania	7020
rozłączania	7030

1. Opracowanie wyników

W_ski=W_mi-1,2(R_zz+R_zw) Wcisk skuteczny W_ski

Wartość nacisku p_i

Współczynnik tarcia przy wtłaczaniu μ_w

Współczynnik tarcia przy rozłączaniu μ_r

Tabela z obliczeniami:

Parametry	Otrzymane wartości dla stopnia sworznia numer:
	1
Średnia średnica otworu Dw [mm]	25,016
Średnia średnica sworznia Dz [mm]	25,023
Wcisk mierzony Wm [μm]	7
Średnia wysokość nierówności powierzchni sworznia Rzz [μm]	0,32
Średnia wysokość nierówności powierzchni otworu tulei Rzw [μm]	0,32
Wcisk skuteczny Wsk [μm]	6,232
Nacisk w złączu p [N/mm^2]	21,10
Siła wtłaczania Pw [N]	7020
Siła rozłączania Pr [N]	7030
Średnica zewnętrzna pierścienia Dzp [mm]	60
Średnica wydrążenia sworznia Do [mm]	0
Wysokość złącza l [mm]	25,5
Obliczony współczynnik tarcia wtłaczania μw	0,084
Obliczony współczynnik tarcia rozłączania μr	0,085

Sworzeń 1:

Sworzeń 1 w powiększeniu:

Sworzeń 2:

Sworzeń 2 w powiększeniu:

Sworzeń 3:

Sworzeń 3 w powiększeniu:

1. Wnioski

Na wykresach można zauważyć „skok”, który występuje podczas rozpoczęcia wytłaczania. Wzrost siły wytłaczania spowodowany jest koniecznością pokonania siły tarcia statycznego której wartość znacznie przewyższa wartość tarcia dynamicznego.

Smarowanie powierzchni współpracujących elementów przeprowadza się w celu zapobiegnięcia ich zatarciu oraz zmniejszenia sił tarcia pomiędzy powierzchniami.

Łatwo można zauważyć, że wraz ze wzrostem średnicy sworznia, rosną wartości siły potrzebnej do jego wtłoczenia bądź wytłoczenia. Wzrost średnicy zaledwie o 6μm powoduje ponad dwukrotny wzrost wartości siły. Dalszy wzrost średnicy o 11μm wymusza zastosowanie siły większej o ponad 10kN. Jak widać wartości siły potrzebnej do wytłoczenia sworznia są większe niż wartości siły do wtłoczenia.