Temat: Projekt Podnośnika Śrubowego

 

 

Założenia konstrukcyjne:

1)       Zakładamy, że nakrętka jest osadzona na stałe w korpusie.

2)       Korpus jest wykonany z rury stalowej wzmocnionej wspornikami.

3)       Podstawę podnośnika wykonać jako konstrukcję spawaną.

4)       Przyjmujemy gwint trapezowy.

5)       Podnośnik jest przeznaczony do pracy o dużej częstotliwości.

6)       Zakładamy :

-          Materiał śruby stal 45T (ulepszana cieplnie – hartowanie i wysokie odpuszczanie)

-          Materiał nakrętki MM58

-          Siłę ręki pracownika F_r = 200 [N]

-          Dopuszczalny nacisk podstawy na grunt p = 0,5 [MPa]

-          Maksymalny udźwig Q = 30 [kN]

-          Maksymalna wysokość podnoszenia h₁ = 400 [mm]

 

 

Ustalam wartość naprężeń dopuszczalnych

 

Dla stali 45T przyjmuję

 

 

Obliczam wstępnie średnicę rdzenia śruby

Zakładam, że

 

 

 

Przyjmuje wstępnie gwint Tr 34x6

 

 

 

 

Obliczam długość swobodną śruby

 

(długość swobodna śruby)

 

Obliczam promień bezwładności śruby

 

 

Obliczam zredukowaną długość śruby

 

(utwierdzone jednym końcem)

 

Obliczam smukłość śruby

 

Stosujemy wzór Eulera (wytrzymałość krytyczna)

Obliczam naprężenia krytyczne przyjmując moduł Younga

 

 

Sprawdzam współczynnik bezpieczeństwa dla obliczanej śruby

 

 

Jest to zalecana wartość stali , ponieważ x znajduje się w przedziale

 

Obliczam moment tarcia na głowicę

-          Zakładam, że

 

Obliczam moment tarcia na powierzchniach gwintów

 

 

 

Zakładam wymiary powierzchni oporowej między końcówka śruby a koroną podnośnika

 

 

 

Obliczam moment tarcia na powierzchni oporowej, przyjmując

 

 

Obliczam całkowity moment skręcający śruby podnośnika

 

 

Sprawdzam naprężenia zastępcze

 

 

 

Współczynnik redukcyjny

 

 

Obliczam naprężenia zastępcze z hipotezy Hubera

 

 

Przyjmuję

Gwint śruby został dobrany prawidłowo

Warunki wytrzymałości są spełnione

 

 

Sprawdzam samohamowność gwintu

 

 

-          Gwint jest samohamowny

 

Obliczam wysokość czynną nakrętki

-          Materiał MM58 Tr 34x6

 

 

Przyjmuję:

 

Obliczam liczbę zwojów

 

 

Przyjmuję z = 8

 

Obliczam ostateczną wysokość nakrętki

 

Przyjmuję:

Ze względów technologicznych w otworze pod gwint przyjmujemy obustronnie fazki 4x45⁰, stąd całkowita wysokość nakrętki wynosi 70 [mm].

 

Wyznaczam średnicę zewnętrzną nakrętki z warunku wytrzymałościowego na rozciąganie

 

Przyjmuję:

 

Obliczam wysokość kołnierza nakrętki

-          Materiał MM58

 

Przyjmuję:

 

Obliczanie średnicy kołnierza nakrętki

 

Przyjmuję:

 

 

Obliczam czynną długość pokrętła

-          Przyjmuję materiał St5

-         

 

Przyjmuję:

 

Obliczam średnicę pokrętła

 

 

Przyjmuję:

 

 

Sprawdzam warunki wytrzymałościowe dla korpusu

-          przyjmuję korpus z rury wzmocnionej wspornikami

-          przyjmuję materiał St5

-          przyjmuję:

 

 

 

 

 

 

Obliczam promień bezwładności korpusu

 

 

 

Obliczamy naprężenia wyboczające wg wzoru Tetmajera

 

dla stali średniej twardości

 

Gdyż:

 

 

 

 

Wartość współczynnika bezpieczeństwa na wyboczenie

 

 

 

 

 

Sprawdzam zaprojektowaną średnicę podstawy podnośnika z warunku na nacisk powierzchniowy
na grunt. Zakładam wartość dopuszczalną nacisku na grunt p_dop = 0,5 [MPa]

 

Gdzie:

 

 

Przyjmuję:

 

 

Sprawdzam sprawność gwintu

 

 

Sprawdzam sprawność podnośnika, czyli stosunek pracy użytecznej do pracy włożonej

Obliczam z warunku wytrzymałościowego na ścinanie wkręta unieruchamiającego nakrętkę względem korpusu. Przyjmuję materiał wkręta jako stal 15N (Normalizowana) o naprężeniu dopuszczalnym na ścinanie . Gwint wkręta przyjmuję metryczny zwykły ISO wg (PN-60/M-02013).

 

 

 

Przyjmuję: dla gwintu M10.

 

Sprawdzam nasadkę z warunku wytrzymałościowego na ściskanie zakładając materiał St5 o naprężeniu dopuszczalnym na ściskanie .

 

 

 

 

 

Nasadka spełnia warunek wytrzymałościowy na ściskanie.