projekt rozpieraka, Studia, PKM


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

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

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 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,13

0x01 graphic
150x01 graphic

4. Obliczam wielkość pozornego kąta tarcia 0x01 graphic

0x01 graphic
°

0x01 graphic

5. Sprawdzenie samohamowności gwintu

0x01 graphic

7,672° ≥ γ = 3,313° warunek został spełniony

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
100mm

6.Sprawdzanie śruby na wyboczenie

ls=h+100mm

ls = 500/2+100 = 350 mm

ix = 0,25d3 = 7,25 mm

s=0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 24,135 mm

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

0x01 graphic

Obliczamy rzeczywiste naprężenia w przekroju rdzenia śruby

0x01 graphic
Frz = 0x01 graphic
= 660,185mm2

0x01 graphic

Sprawdzamy współczynnik bezpieczeństwa

0x01 graphic
= 4,974 ,0x01 graphic

Warunek został spełniony.

Jeżeli warunek nie jest spełniony, zwiększamy średnice śruby i powtarzamy obliczenia.

0x01 graphic
75,73MPa

Q=50000 N

d2=33 mm

0x01 graphic

0x01 graphic

7.Obliczamy moment skręcający Ms

0x01 graphic

0x01 graphic

Ms=160,13 Nm

0x01 graphic

Ms=160,13 Nm

0x01 graphic

8. Obliczamy naprężenia zastępcze σz

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
= 4786,34 mm3

0x01 graphic

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

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
= 0,15*145 = 21,75 MPa

0x01 graphic
=0x01 graphic

ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy

H=(1,2-2,5)d

H= 56 mm

sprawdzamy ilość zwojów nakrętki 0x01 graphic

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 0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic
N

0x01 graphic

0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 43,2 mm

Grubość ścianki nakrętki powinna się zawierać w granicach g=(0,25 - 0,33)d

Przyjmuję Dn = 50 mm ponieważ :

0x01 graphic
7 mm

Obliczanie wysokości kołnierza

0x01 graphic
=0x01 graphic

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 0x01 graphic
z warunku na ściskanie powierzchniowe (między kołnierzem nakrętki a korpusem podnośnika).

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
= 0x01 graphic
mm

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)

0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 915,08 mm

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

0x01 graphic

0x01 graphic
= 175*1015= 177625 Nmm

0x01 graphic

0x01 graphic
= 110,68 mm

Przyjmuję dpok = 111 mm

Mg=177625

Nmm

dpok=111mm

d=36mm

14.Średnica czopa do osadzenia korony

0x01 graphic
= (0,3+0,5)/0x01 graphic
= 14,4 mm

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=0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 127,27 MPa

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

0x01 graphic
= 121,7 MPa

Obliczamy rzeczywiste naprężenia w korpusie

0x01 graphic

Frz=0x01 graphic

Frz= 2037,86 mm2

0x01 graphic
MPa

Sprawdzamy współczynnik bezpieczeństwa

0x01 graphic
= 4,961

0x01 graphic

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

0x01 graphic

0x01 graphic
= 24,53 MPa

0x01 graphic

0x01 graphic
= 52431,22 mm3

0x01 graphic
= 6,108 MPa

σz=0x01 graphic
= 26,71MPa ≤ 120 MPa

Warunek został spełniony



Wyszukiwarka