AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA
W BYDGOSZCZY
KATEDRA PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN
PROJEKT NR . I
TEMAT : PODNOŚNIK SAMOCHODOWY UNIWERSALNY .
WYKONAŁ :
STUDIUM : mgr
SEMESTR : V
GRUPA : A
DATA :
1 . Istota działania .
Podnośnik jest przeznaczony dla samochodów osobowych , realizacja wysięgu za pomocą mechanizmu śrubowych .
Dane ilościowe .
− zakres działania Δh = 200 mm
− wysokość początkowa h1 = 175 mm
− wysokość max h2 = 375 mm
− udzwig max 1500 kg
− masa podnośnika nie więcej niż 8 kg
− miejsce przewozu / bagażnik /
− obsługiwany przez jedną osobę
− przenośny
3 . Dane sytuacyjne .
Podnośnik przeznaczony jest do podnoszenia samochodów osobowych . Miejsce pracy uzależnione jest od potrzeby zastosowania . np.[ przy wymianie koła ]
4 .Ocena / kryteria / .
− prostota konstrukcji
− łatwość obsługi
− estetyka wykonania
− prostota obsługi
− ilość zajmowanego miejsca
I | II | III | IV | V | VI | |
---|---|---|---|---|---|---|
PROSTOTA KONSTR. |
2 | 3 | 3 | 3 | 1 | 2 |
ŁATWOŚĆ OBSŁUGI |
3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
ESTETYKA | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 | 2 |
PROSTOTA OBSŁUGI |
3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
ZAJMOW. MIEJSCA |
3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 3 |
SUMA | 13 | 15 | 14 | 15 | 9 | 13 |
5 . Koncepcje konstrukcyjne .
Obliczenia .
Przyjmuję materiał śruby St 5
dla której :
kr = 165 MPa
ks = 90 MPa
kt = 87 MPa
µw = 2
L = 300 mm
xw =7
2.Średnica rdzenia śruby.
dw ===
d3 =
d3 = 24,81 mm
Przyjmuję gwint trapezowy symetryczny wg PN-79/M.-02017 Tr 32x3 dla którego :
d3 = 28,5 mm
d2 = 30,5 mm
d = 32 mm
P.= 3
D1 = 29 mm
z = 1
α = 30°
3.Smukłość śruby.
λ = =
λ < =90
Wyboczenie sprężyste .
Rw = 335 -0,62 λ
Rw = 335 - 0,62 ∗84,21 =282,8 MPa
Naprężenia ściskające w śrubie .
σ =
Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa.
Xw =
Kąt pochylenia lini śrubowej.
γ =arctg
γ =1°17′
Pozorny kąt tarcia, przy założeniu współczynnika tarcia dla skojarzonych materiałów śruby i nakrętki przy µ = 0,16 wynosi :
ρ′ = arctg
Śruba jest samohamowna bowiem γ < ρ′
Moment tarcia śruby w nakrętce.
Ms = 0,5Q∗d2∗tg[γ + ρ′] = 0,5∗15000∗30,5∗tg(1°17′+9°24′)
Ms = 42066,02 Nmm
Wskaźnik wytrzymałości przekroju śruby na skręcanie.
W0 = 0,2d33= 0,2∗28,53mm = 4629,83 mm3
Naprężenia skręcające w przekroju rdzenia śruby wynoszą.
τs =
Naprężenia zastępcze dla śruby ze stali St 5.
( kr = 165 MPa, ks = 90 MPa )
=
Wymagana wysokość nakrętki obliczona i wynikająca z warunku wytrzymałości na nacisk dopuszczalny , który dla brązu BA 1032 wynosi:
pdop=12 MPa
N N ≥ 26,10 mm
Powierzchnia oporowa gniazda dg = 50 mm, ustalam średnicę tarcia pomiędzy śrubą a gniazdem przy współczynniku tarcia µ = 0,12
dt =2/3dg = 2/3∗50 mm = 33,3 mm
Wówczas moment tarcia na powierzchni oporowej będzie równy :
Mt = 0,5Q∗µ∗dt = 0,5 ∗15000 ∗0,12 ∗33,3 =29980 Nmm = 30∗103 Nmm
Całkowity moment tarcia jaki należy przyłożyć do śruby aby pokonać opory
jej ruchu Mc=Ms+Mt=42,06∗103Nmm+30∗103Nmm=72,06∗103Nmm
Obliczanie drążka , który musi przenieść moment gnący nie mniejszy niż całkowity moment tarcia Mc . Średnicę drążka wyliczymy z warunku wytrzymałości na zginanie .
Drążek jest wykonany ze stali St 3 dla której : kg = 135 MPa , Wx ≅0,1dd3
Średnica drążka :
dd = = = 17,47 mm
Przyjmuję średnicę drążka dd = 18 mm , przyłożona siła F = 200 N
Długość drążka :
R =
przyjmuję R = 365 mm
Moment Mc z drążka na śrubę jest przenoszony poprzez połączenie kształtowe , pracujące na nacisk powierzchniowy.
Warunek wytrzymałościowy takiego połączenia :
pmax=
z niego wyznaczam średnicę dp końcówki śruby zakładając pdop =40 MPa
== 24,5 mm
Przyjmuję średnicę końcówki śruby dp =25 mm
17. Sworznie luźno pasowane obliczane na ścinanie.
Materiał na sworznie St 5, kt = 87 MPa
n - ilość płaszczyzn ścinanych
= 10,47 mm
przyjmuję średnicę sworznia d3 = 11 mm
długości sworzni wynikają z rysunku.
Obliczenia płaskowników.
Przyjmuję dwa płaskowniki 10x70 o długości 500 mm.
Dla zmniejszenia masy płaskowniki są odpowiednio wyprofilowane , ale nie zmienia to ich wytrzymałości.
Materiał podstawy i korony podnośnika.
2 Ceowniki ekonomiczne ozn. 100E
L1=500 mm
L2=120 mm