Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica w Krakowie
PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN
Wykonali:
Marek Owczarek
Jakub Pałacki
Magda Parandyk
Błażej Pastuszyński
gr. 6B
2010/2011
Ćwiczenie I: Badanie nośności złącza śrubowego napiętego wstępnie.
Wyniki pomiarów.
dla suchych powierzchni oporowych śrub i gwintu
Metoda napinania |
Moment/ Ciśnienie napinania |
Wskazanie czujnika dynamometru |
Wartość sił obciążających dźwignię |
Nośności złącza |
Teoretyczna siła napięcia |
Siła napięcia wyznaczona z nośności złącza |
|
|
|
xi(yi) |
Fd[kN] |
F[kN] |
Qw[kN] |
QWi[kN] |
|
Klucz dynamometryczny |
78,5 Nm |
x1 |
40 |
1,440 |
7,200 |
39,879 |
36,000 |
|
|
x2 |
38 |
1,375 |
6,875 |
|
34,375 |
|
|
x3 |
38 |
1,375 |
6,875 |
|
34,375 |
|
|
x4 |
37 |
1,340 |
6,700 |
|
33,500 |
Napinacz hydrauliczny |
24 MPa |
y1 |
38 |
1,375 |
6,875 |
39,840 |
34,375 |
|
|
y2 |
39 |
1,410 |
7,050 |
|
35,250 |
|
|
y3 |
38 |
1,375 |
6,875 |
|
34,375 |
|
|
y4 |
41 |
1,480 |
7,400 |
|
37,000 |
dla zatłuszczonych powierzchni oporowych śrub i gwintu
Metoda napinania |
Moment/ Ciśnienie napinania |
Wskazanie czujnika dynamometru |
Wartość sił obciążających dźwignię |
Nośności złącza |
Teoretyczna siła napięcia |
Siła napięcia wyznaczona z nośności złącza |
|
|
|
vi(zi) |
Fd[kN] |
F[kN] |
Qw[kN] |
Qf[kN] |
|
Klucz dynamometryczny |
78,5 Nm |
v1 |
42 |
1,530 |
7,650 |
39,879 |
38,250 |
|
|
v2 |
40 |
1,440 |
7,200 |
|
36,000 |
|
|
v3 |
40 |
1,440 |
7,200 |
|
36,000 |
|
|
v4 |
38 |
1,375 |
6,875 |
|
34,375 |
Napinacz hydrauliczny |
24 MPa |
z1 |
45 |
1,625 |
8,125 |
39,840 |
40,625 |
|
|
z2 |
40 |
1,440 |
7,200 |
|
36,000 |
|
|
z3 |
40 |
1,440 |
7,200 |
|
36,000 |
|
|
z4 |
41 |
1,480 |
7,400 |
|
37,000 |
Wyznaczenie wartości teoretycznych napięć śrub Qw
Dla klucza dynamometrycznego
gdzie:
ds=10,863 [mm] - średnica podziałowa śruby M12
dm=15,5[mm] - średnia średnica powierzchni oporowej nakrętki
h=1,75 [mm] - skok gwintu
d0=12 [mm] - średnica otworu
s=19 [mm] - zewnętrzna średnica nakrętki (wymiar pod klucz)
µ=0,12 - współczynnik tarcia stali
- kąt wzniosu linii śrubowej
→ γ=2,935 ° → ρ'=7,889 °
Dla napinacza hydraulicznego
Qw=p*A
gdzie:
A=1660 [mm2]= 1,6 [m2] - czynne pole powierzchni tłoka napinacza
Wyznaczenie nośności złącza z otrzymanych wyników
- Wartości sił oddziaływujących na dźwignie
wyznaczono z wykresu cechowania dynamometru
Wartość nośności złącza
gdzie;
5- przełożenie dźwigni przenoszącej obciążenie.
Wartości napięcia w śrubach złącza
na podstawie nośności.
gdzie;
-liczba powierzchni trących,
-współczynnik tarcia pomiędzy posmarowanymi powierzchniami płyt, wyznaczony eksperymentalnie,
-ilość śrub w złączu
Wartości sił oddziaływujących na dźwignię Fdi [kN] z wykresu cechowania dynamometru
Fdxi |
1,440 |
|
1,375 |
|
1,375 |
|
1,340 |
Fdyi |
1,375 |
|
1,410 |
|
1,375 |
|
1,480 |
Fdvi |
1,530 |
|
1,440 |
|
1,440 |
|
1,375 |
Fdzi |
1,625 |
|
1,440 |
|
1,440 |
|
1,480 |
Wartości nośności złącza Fi
Fxi |
7,200 |
|
6,875 |
|
6,875 |
|
6,700 |
Fyi |
6,875 |
|
7,050 |
|
6,875 |
|
7,400 |
Fvi |
7,650 |
|
7,200 |
|
7,200 |
|
6,875 |
Fzi |
8,125 |
|
7,200 |
|
7,200 |
|
7,400 |
Wartości napięcia w śrubach złącza QW na podstawie nośności
Qwxi |
36,000 |
|
34,375 |
|
34,375 |
|
33,500 |
Qwyi |
34,375 |
|
35,250 |
|
34,375 |
|
37,000 |
Qwvi |
38,250 |
|
36,000 |
|
36,000 |
|
34,375 |
Qwzi |
40,625 |
|
36,000 |
|
36,000 |
|
37,000 |
Wartości teoretycznej nośności złącza Ft na podstawie teoretycznych wartości napięcia Qw
Ft= Qwsr·n·m·μF= 35,844·2·2·0,05= 7,169 [kN]