UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI |
|||||
Zakład Podstaw Techniki |
Laboratorium Maszynoznawstwa |
||||
Badanie i obliczanie połączenia Gwintowanego |
Ćwiczenie nr: 3
|
||||
Grzegorz Zawadzki |
semestr: 2 Grupa: II |
sprawdzający: dr T. Brodziński |
data: 25.03.2007 r. |
ocena: |
I Część teoretyczna
Istotę połączenia gwintowego stanowi jego działanie umożliwiające uzyskanie znacznego przełożenia siły, tzn. napięcie w śrubie jest o wiele większe od siły ręki działającej na klucz. Przełożenie śrubowe polega na tym, że włożona zostaje praca w postaci małej wartości siły ręki Fr na dużej drodze 2πlk a uzyskuje się pracę pomniejszoną o sprawność w postaci dużej wartości siły Q na małej drodze równej skokowi h.
Q·h=2·ηFr·π· lk
Rys.1. Istota działania śruby jako maszyny prostej.
II Część praktyczna
1 |
manometr |
2 |
śruba |
3 |
klucz dynamometryczny |
4 |
tłoczek |
5 |
cylinderek |
6 |
nakrętka |
Rys.2. Schemat stanowiska pomiarowego
d |
średnice gwintu śruby |
16 |
dr |
średnice rdzenia śruby |
14,71 |
D |
średnice gwintu nakrętki |
13,835 |
Do |
średnice otworu nakrętki |
13,546 |
P |
podziałka gwintu |
2,00 |
Cel - przeprowadzić identyfikację połączenia gwintowego. Na podstawie pomiarów i tablic z gwintami metrycznymi określić:
2. Przeprowadzić eksperymentalną weryfikację całkowitego przełożenia:
Wartość momentu dokręcania |
Wskazania manometru |
|
Mk Nm
|
P |
|
|
kg/cm2 |
N/m2 |
1 |
4 |
392272,2 |
2 |
10 |
980680,5 |
3 |
16 |
1569088 |
100000 N/m2=1,0197 kg/cm2
400000/1,0197=392272,2
1000000/1,0197=980680,5
1600000/1,0197=1569088
l.p. |
Wartość momentu dokręcania |
Napięcie w śrubie |
Siła ręki |
Moment tarcia |
Sprawność |
Przełożenie |
|
Mk [Nm] |
Q [N] |
Fr [N] |
Mt [Nn] |
η [%] |
X |
1. |
1 |
392,4 |
2 |
0,4072 |
12,4 |
196.2 |
2. |
2 |
784,8 |
4 |
0,8154 |
12,4 |
196.2 |
3. |
3 |
1255,68 |
6 |
1,3031 |
13,3 |
209,28 |
S=(πr2)/4 |
S=2cm2 |
Q=Mk·S·g |
Q1=4·2·9,81=78,5 N |
|
Q2=10·2·9,81=196,2 N |
|
Q3=17·2·9,81=333,54 N |
F=M/Lk |
F1=1/0,5=2 N |
|
F2=2/0,5=4 N |
|
F3=3/0,5=6 N |
η=(Q·h)/(2·Fr·π·lk) |
η1=78,5·0,02/2·2·3,14·0,5=2,4 |
|
η2=(196,2·0,02)/12,56=0,31 |
|
η3=(333,54·0,02)/18,4=0,53 |
X=Q/Fr |
X1=78,5/2=39,25 |
|
X2=196,2/4=49,05 |
|
X3=333,54/6=55,59 |
ds=(d+D)/2 |
ds=(16+13,546)/2=14,7mm |
Mt=0,5·F·ds |
Mt1=0,5·2·14,7=14,7 Nm |
|
Mt2=0,5·4·14,7=29,4 Nm |
|
Mt3=0,5·6·14,7=44,1 Nm |
III Wnioski
Wraz ze wzrostem wartości momentu dokręcenia wzrasta całkowite przełożenie połączenia gwintowego; jest to połączenie samohamowne ponieważ γ = 2.5o podczas gdy ρ= 6o czyli γ <ρ.
2