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.