PROJEKT NR 1
Projekt rozpieraka
Dane:
Obciążenie: 50 kN
Wznos: 500 mm
Typ produkcji: jednostkowa
DANE |
OBLICZENIA |
WYNIKI |
kc=145 MPa |
1. Obliczenie wstępne średnicy rdzenia śruby napędowej z warunku na ściskanie. Zakładam materiał śruby - St5, odczytuje z tablic[1] kc=145 MPa
|
d3=20,95mm |
|
2. Do obliczonej średnicy d3 dobieramy gwint Tr 36x6 d=36 mm p=6 mm d2=33 mm d3=29 mm D1=30 mm |
|
p=6 mm d2=33 mm |
3. Obliczam kąt pochylenia linii śrubowej dla przyjętego gwintu
|
|
|
4. Obliczam wielkość pozornego kąta tarcia
|
|
|
5. Sprawdzenie samohamowności gwintu
7,672° ≥ γ = 3,313° warunek został spełniony |
|
|
6.Sprawdzanie śruby na wyboczenie
ls=h+100mm ls = 500/2+100 = 350 mm ix = 0,25d3 = 7,25 mm
s= s- smukłość śruby ls- długość swobodna śruby lw- długość wyboczenia śruby ix- ramię bezwładności
s < sgr Dla smukłości mniejszej od sgr stosujemy wzór Tetmajera- Jasińskiego.
σkr= a - bs = MPa Dla stali St5, a=464 MPa, b=3,617 MPa
Obliczamy rzeczywiste naprężenia w przekroju rdzenia śruby
Sprawdzamy współczynnik bezpieczeństwa
Warunek został spełniony. Jeżeli warunek nie jest spełniony, zwiększamy średnice śruby i powtarzamy obliczenia. |
|
Q=50000 N d2=33 mm
|
7.Obliczamy moment skręcający Ms
|
Ms=160,13 Nm |
Ms=160,13 Nm
|
8. Obliczamy naprężenia zastępcze σz
σz= 95,35 MPa ≤ kc Warunek został spełniony |
|
kc=154MPa Q=50000N p=6mm d=36mm D1=30mm |
9.Obliczamy wysokość nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne Przyjmuję materiał na nakrętkę St5
ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy H=(1,2-2,5)d H= 56 mm
sprawdzamy ilość zwojów nakrętki n=9 warunek został spełniony |
H= 56 mm |
kr=145MPa d=36 mm Q=50000 N kt=90 MPa |
10.Obliczanie średnicy zewnętrznej nakrętki z warunku na rozciąganie z uwzględnieniem
Grubość ścianki nakrętki powinna się zawierać w granicach g=(0,25 - 0,33)d
Przyjmuję Dn = 50 mm ponieważ :
Obliczanie wysokości kołnierza
Ze względów konstrukcyjnych przyjmuję hk = 6 mm
|
Dn=50 mm hk=6 mm
|
Q=50000N pdop=21,75MPa Dn=50mm
|
11.Obliczenie średnicy kołnierza nakrętki
Przyjmuję Dk = 75 mm |
Dk=75mm |
Ms=160139,62 Nmm |
12.Obliczanie długości pręta Zakładam dwa pokrętła przyspawane do korpusu rozpieraka
Fr - siła ręki (100-250N)
Ze względu na funkcjonalność przyjmuje długość pokrętła l = lobliczone + 100 mm = 1015 mm |
l=1015mm |
l=1015mm Fr=175N kg=145MPa |
13.Obliczanie średnicy pokrętła Dobieram materiał pokrętła stal St3S, dla której kg=145 MPa
Przyjmuję dpok = 111 mm |
Mg=177625 Nmm dpok=111mm |
d=36mm |
14.Średnica czopa do osadzenia korony
|
dkor=14,4mm |
ls = 350 mm α = 0,5
E = 2*105 MPa Dz = 70 mm Dw = 48 mm g = 11 mm |
15.Obliczam korpus na skręcanie Na korpus przyjmuję rurę bez szwu. Materiał korpusu stal gatunek St3S dla którego kr = 120 MPa i ks = 75 MPa Rura ma wymiary wg PN-84/H-74220 Dz = 70mm Dw = 48 mm Grubość ścianki g = 11 mm
Sprawdzenie korpusu na wyboczenie
lsk= 2 * ls długość swobodna korpusu lsk = 2 * 350 = 700 mm
s= s- smukłość śruby lw- długość wyboczenia śruby ix- ramię bezwładności ix=0,25(Dz - Dw) = 2,75 mm s > sgr 127,27 > 100 Dla smukłości większej od sgr stosujemy wzór Eulera
Obliczamy rzeczywiste naprężenia w korpusie
Frz= Frz= 2037,86 mm2
Sprawdzamy współczynnik bezpieczeństwa
Warunek na wyboczenie został spełniony.
|
|
Q = 50000 [N] kr = 120 MPa Frz= 2037,86mm2 Ms = 160139,62 Nmm
|
16.Obliczam naprężenia zastępcze σz w korpusie
σz=
Warunek został spełniony |
|
|
|
|