|
1. Obliczono średnicę rdzenia śruby z warunku na rozciąganie. Biorąc pod uwagę wpływ skręcania zwiększono siłę obciążającą o 30%.
Jako klasę własności mechanicznych materiału dobrano 5.6, stąd:
Wyznaczono średnicę rdzenia śruby z warunku:
stąd:
Przyjęto dr = 8[mm]
2. Dobrano śrubę M10 wg normy PN-83/M-02113, dla której: d = 10 [mm], d1 = 8.376 [mm], ds = 9.026 [mm], dr = 8.026 [mm], hz = 1.5 [mm], R = 0.15 [mm], As = 50.6 [mm2]
3. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w śrubie σz.
3.1 Obliczono naprężenia skręcające:
Obliczono moment skręcający Ms
3.2 Obliczono wskaźnik Wo:
3.4 Obliczono naprężenie rozciągające σr
Stąd wynika, że spełniony jest warunek:
4. Na ramiona nakrętki przyjęto kształtowniki 12 x 6 (s * g). Jako materiał przyjęto stal St4S.
4.1 Obliczono naprężenie rozciągające
4.2 Obliczono naprężenie skręcające
4.3 Obliczono naprężenie zginające
4.4 Sprawdzono warunek:
Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.
5. Obliczenie wysokości nakrętki rzymskiej H. 5.1 Z warunku na nacisk powierzchniowy.
Jako materiał przyjęto stal St6, dla której kc = 160[MPa]
Przyjęto wysokość nakrętki H = 6 [mm]
5.2 Minimalna wysokość nakrętki h = 0.8d, stąd:
Przyjęto wysokość nakrętki H = 8 [mm].
5.3 Ze względu na spawanie (ścinanie spoiny).
Przyjęto grubość spoiny pachwinowej a = 3 [mm]
Obliczenie spoiny pachwinowej.
Przyjęto
Obliczono grubość spoin:
Przyjmujemy spoinę pachwinową o wartości a = 3,5 [mm] Przyjęto szerokość nakrętki:
Obliczono minimalną długość spoiny na rozciąganie:
Obliczono długości spoin:
Przyjęto długość spoiny
Obliczono rzeczywistą długość spoiny:
Ze względu na obliczenia w punkcie 4 wysokość nakrętki z warunku na docisk powierzchniowy otrzymano H = 6 [mm], należy uwzględnić długość spoin pachwinowych
Dobrano nakrętkę czworokątną o wysokości H = 17 [mm], wykonaną z pręta stalowego walcowanego o profilu kwadratowym, w którym wywiercono otwór i nagwintowano, o wymiarach 20 ze stali St6. 7.Obliczenie wytrzymałości połączenia sworzniowego.
7.1. Obliczono średnicę sworznia . Przyjęto że śruba wykonaną z materiału o klasie 5.6 - A
Przyjęto
Obliczono sworzeń na zginanie:
Przyjęto że:
Przyjęto średnicę sworznia d = 16[mm]
Przyjęto grubość blachy
Przyjęto grubość widełek Wyznaczono długość sworznia:
f
l Przyjęto średnice zawleczki:
Przyjęto średnicę i grubość podkładki z normy PN-78/M-82006:
D = 28[mm] g = 3[mm]
7.3 Obliczenie długości sworznia
Przyjęto sworznia o długości l = 32 [mm], d = 10 [mm]
lo - długość otworu sworzniowego. lb - grubość elementów łączonych d0 - średnica otworu zawleczkowego. d1 - średnica zawleczki g - grubość podkładki s - luz f0 - minimalna odległość otworu zawleczkowego od końca sworznia.
7.Obliczenie wytrzymałości połączenia sworzniowego.
7.1. Obliczono średnicę sworznia . Przyjęto że śruba wykonaną z materiału o klasie 5.6 - A
Przyjęto
Obliczono sworzeń na zginanie:
Przyjęto że:
Przyjęto średnicę sworznia d = 16[mm]
Przyjęto grubość blachy
Przyjęto grubość widełek Wyznaczono długość sworznia:
f
l Przyjęto średnice zawleczki:
Przyjęto średnicę i grubość podkładki z normy PN-78/M-82006:
D = 30[mm] g = 3[mm]
7.2.Obliczenie wymiarów ucha i widełek. Wyznaczenie wymiaru C dla widełek. Dobrano materiał na widełki St3S Wyznaczono naprężenia dopuszczalne
Wyznaczono wartość C z warunku na rozciąganie
przyjęto C = 25[mm] Sprawdzono widełki na docisk powierzchniowy
Warunek na docisk powierzchniowy został spełniony.
Sprawdzono widełki na ścinanie.
Warunek na ścinanie powierzchni widełek został spełniony.
Sprawdzenie czy gwint na widełkach spełni warunek odpowiadający gwintowi w nakrętce rzymskiej
Warunek został spełniony.
Do połączenia nakrętki rzymskiej i widełek użyto śruby dwustronnej M10-M10
Wyznaczenie wymiaru R dla ucha blachy
Wyznaczenie wymiaru R z warunku na ścinanie:
Przyjęto x
Przyjęto R = 13[mm] Sprawdzanie ucha na docisk powierzchniowy:
Warunek został spełniony.
Obliczono wysokości spoiny połączenia śruby z widełkami.
a = 3,5[mm] Przyjęto a = 4 [mm9. Obliczenie śrub luźnych mocujących kątowniki i blachę.
Śruby obciążone są momentem skręcającym i siłą poprzeczną.
W rozważanym przypadku siła P nie rozkłada się na składowe x i y. Cała siła działa w kierunku x.
Przyjmuję a = 45 [mm], b = 50 [mm], c = 70 [mm] Przyjmuję liczbę śrub n = 2 Liczba powierzchni styku m = 2 Współczynnik tarcia dla stali = 0.1
9.1 Wyznaczono moment skręcający
9.2 Wyznaczono moment statyczny. Pole powierzchni styku:
9.4 Dobrano średnicę śrub luźno pasowanych z warunku na rozciąganie. Dobrano klasę materiałową 5.6, wtedy:
Przyjęto śrubę M16x60, dla której dr = 13.369 [mm], ds = 14.701 [mm], skok p = 2 [mm], długość części nagwintowanej b = 38 [mm] wg normy PN-74/M-82101
Podkładkę o średnicy d0 = 17 [mm], D = 30 [mm], g = 3 [mm] dobrano wg normy PN-78/M-82006.
Nakrętkę M16 dobrano z normy PN-75/M-82144 S = 24 [mm], w = 13 [mm], D = 27.7 [mm]
9.3 Obliczono siłę jaka działa na jedną śrubę:
]
|
|