Dane
|
Obliczenia i schematy |
Wyniki |
P= 5000 N Α=15o
Stal St3 Re=240Mpa Xe=2 |
Wykonać obliczenia konstrukcyjne, rysunek złożeniowy oraz wskazane rysunki wykonawcze dla przedstawionego na szkicu zespołu połączeń śrubowych i sworzniowego:
1. Wyznaczenie średnicy śrub mocujących:
kr=
1.2 Wyznaczenie powierzchni docisku między uchem i kątownikiem:
przyjąć b= 0,1 m
A = b * ak = 0,1 * 0,1 = 0,01 m2
|
kr=120Mpa
A= 0,01 m2
|
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
ak = 0,1 m b = 0,1 m
P= 5000N c = 0,07 m ak = 0,1 m = 2 μ = 0,1 n = 4 A=0,01m2 So=0,00038m3
Q'w = 5108 N Q''w =6000 N
kr = 120 MPa Q2= 11,1 kN |
1.3 Wyznaczenie momentu statycznego biegunowego powierzchni styku ucha i kątownika:
So= ( 1,25 γ2 + 1,8 γ) (
γ=
So = ( 1,25 * 1+ 1,8 * 1)*( 1.4 Wyznaczenie siły nacisku: 1.4.1 Wyznaczenie siły nacisku od momentu skręcającego:
Q'w =
m-iczba powierzchni tarcia n - liczba śrub
Q'w= 1.4.2 Wyznaczenie siły nacisku od siły poprzecznej:
Q''w = 1.4.3 Wyznaczenie naprężenia wsępnego śrub:
Q2 = Q'w + Q''w = 6 + 5,1 = 11,1 kN
1.5 Wyznaczenie średnicy rdzenia śruby z warunku na rozciąganie:
σr =
dr =
przyjąć 4 śruby M16 x 50 wg PN - 74/M- 82105
|
So=0,00038m3
Q'w = 5108 N
Q''w =6000 N
Q2 = 11, 1 kN
dr = 12, 1 mm
M16 |
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
Stal St3 Re= 240MPa Reg= 260MPa ReT=150 MPa Xe= 2,5
P= 5000 N α = 15o b= 100 mm kg = 104 MPa c = 0,07 m |
2. Obliczenie grubości ucha z warunku na zginanie:
2.1Wyznaczenie naprężeń dopuszczalnych:
kr=
kg=
kT= 2.2 Warunek wytrzymałościowy:
g ≥
g ≥
przyjąć g = 10 mm
|
kr= 96MPa kg= 104MPa kT = 60 MPa
g= 10 mm |
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
Stal St6 Reg=430 MPa kd = 110MPa Xe = 2,5
Mgmax= 12,5kNm |
3. Wyznaczenie średnicy sworznia: 3.1 Wyznaczenie naprężeń dopuszczalnych:
kg =
3.2 Dobór grubości ramion: g1= 0,5 g = 0,5 *10 = 5 mm
3.3 Wyznaczenie maksymalnego momentu gnącego:
Mgmax = Mgc =
3.4 Wyznaczenie średnicy sworznia z warunku na zginanie:
σg =
d ≥
przyjmuję średnicę sworznia d = 10 mm
|
kg =170MPa
g1= 5 mm
Mgmax= 12,5kNm
d = 9 mm |
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
g = 10 mm g1 = 5 mm s = 1mm d1 = 2,3 mm do = 2,5 mm gp = 2 mm fo = 5 mm |
3.5 Wyznaczenie długości sworznia:
l = g + 2g1 + s - do/2 + gp + fo
l = 10 + 2 * 5 + 1 + 2,3 - 2,5/2 + 2 + 5 = 29 mm
przyjmuję: -sworzeń 10 x 29/24 wg PN - 63/M - 83002 - zawleczka S 2,5 x 18 wg PN - 76/M - 82001 - podkładka 10,5 wg PN - 78/M - 82006
4. Wyznaczenie wymiaru R dla blachy z warunku na ścinanie:
4.1 Wyznaczenie wymiaru R z warunku na ścinanie:
τ =
τ =
R ≥
Przyjmuję R = 12 mm
|
L = 29 mm
R = 12 mm |
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
Stal St3
Re = 240 MPa Ret= 150 Mpa Xe = 2,5 |
4.2 Sprawdzenie ucha na naciski powierzchniowe:
σd =
σd =
σd = 50 MPa ≤ 75 MPa
warunek został spełniony
4.3 Sprawdzenie ucha na rozciąganie:
σr =
σr =
σr = 37 MPa ≤ 96 MPa
warunek został spełniony
5. Wyznaczenie szerokości końcówki cięgna:
|
|
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
Re = 240 MPa Ret= 150 Mpa Xe = 2,5 z = 0,8 z01 = 0,65 z02 = 0,75
|
5.1 Wyznaczenie naprężeń dopuszczalnych:
kr =
kt =
k't = z * z01* kr = 0,8 * 0,65 * 96 = 50 MPa
kd = 0,8 * kr = 0,8 * 96 = 75 MPa
k'r = z * z02 * kr = 0,8 * 0,75 * 96 = 57 MPa
5.2 Wyznaczenie końcówki cięgna z warunku na rozciąganie:
σr =
c ≥
c ≥
przyjmuję c = 22 mm
5.3 Sprawdzenie końcówki cięgna na naciski powierzchniowe:
σd =
warunek został spełniony.
5.4 Sprawdzenie końcówki cięgna na ścinanie:
τ =
warunek został spełniony.
|
kr = 96 MPa kt = 60 MPa k't = 50 MPa kd = 75 MPa k'r = 57 MPa
c= 22 mm |
Dane
|
Obliczenia i schematy
|
Wyniki |
|
σr =
dr ≥
przujmuję nakrętkę napinającą rurową M12 wg PN - 57/M - 82268
Ms = MT = 0,5 * ds * P * tg(γ + ρ') = 0,5 * 10,863 * 5 * tg(2,65o + 6,58o) = 4,4 kNm
τ'= warunek został spełniony.
σ'r = warunek został spełniony.
6. Wyznaczenie momentu potrzebnego do obracania nakrętką:
M = 2(0,5 * ds * P * tg(γ + ρ') = = 5000 * 10,863 * tg(2,66o +6,58o) = 8,85 kNm
przyjmuję M = 9 kNm
7. Wyznaczenie momentu potrzebnego do skręcenia śrub:
M1 = 0,5 * Q2 * ds. * tg(γ + ρ') + 0,5 * Q2 * Ds * μ = = 0,5 * 11100 * 14,7 * tg(1,71o + 6,58o) + 0,5 + 11100 * 20*0,1 = 2,3 kNm |
dr = 8,9 mm
Ms =4,4kNm
M = 9 kNm
M1=2,3kNm |