Prasa 2, Studia, PKM


Dane

Obliczenia i szkice

Wyniki

1.0.Założenia ogólne i schemat urządzenia.

Zaprojektować prasę do gięcia rur o średnicy 30mm , dla której promień gięcia będzie wynosił 100 mm. Schemat projektowanego urządzenia przedstawia rysunek 1.

0x01 graphic

Rys.1.Schemat projektowanej prasy

0x01 graphic
=100 mm0x01 graphic

0x01 graphic
=30mm

Re=400MPa

0x01 graphic
=30mm

0x01 graphic
=24mm

0x01 graphic
=200mm

2.0.Obliczenia siły potrzebnej do zgięcia rury.

Dla wstępnych obliczeń musimy przyjąć, że prasa będzie przeznaczona do gięcia rur stalowych ze stali typu St3 dla której 0x01 graphic
=400 MPa. Dla celów konstrukcyjnych przyjmuje się, że aby mogło nastąpić wygięcie rury musi ona być podparta w dwóch miejscach w odległości, którą opisuje zależność:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- minimalna odległość między podporami;

0x01 graphic
- średnica zewnętrzna rury;

Jak widać z założeń konstrukcyjnych prasa przeznaczona jest do gięcia rur stalowych ze stali konstrukcyjnych St3 o średnicy 30mm.. Do obliczeń przyjmujemy rury o średniej grubości ścianki 0x01 graphic
=3mm. Przystępujemy do wyznaczenia siły potrzebnej do wygięcia rury o średnicy 30mm. Minimalną siłę potrzebną do wygięcia rury wyznaczam z warunków wytrzymałości belki na zginanie:

0x01 graphic

Rys.2.Schemat sił powodujących zginanie rury

Obliczam minimalną odległość między podporami:

0x01 graphic

0x01 graphic
mm

-2-

Dla pewności lekkiego zginania, swobody konstrukcyjnej przyjmujemy 0x01 graphic
= 200mm.

Aby wyznaczyć siłę 0x01 graphic
potrzebną do zgięcia rury musimy sprawdzić belkę na zginanie ze wzoru: 0x01 graphic
, ale przyjmuje 0x01 graphic
,ponieważ uważam ze poprzedni warunek jest niewystarczający.

0x01 graphic
0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- naprężenia normalne zginające;

0x01 graphic
- maksymalny moment zginający belkę;

0x01 graphic
- wskaźnik wytrzymałości przekroju poprzecznego na zginanie;

0x01 graphic
- granica plastyczności dla materiału belki;

Dla przekroju poprzecznego belki przedstawionego jak na rysunku (przekrój rurowy) wartość współczynnika 0x01 graphic
wynosi:

0x01 graphic
0x01 graphic

Maksymalny moment zginający 0x01 graphic
według rys.2. jest równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

Rys.3.Przekrój poprzeczny przewodu rurowego

Dla uzyskania wszystkich wartości potrzebnych do wyznaczenia siły 0x01 graphic
dobieram granice plastyczności, która dla stali St3 wynosi 0x01 graphic
=400 MPa.

Podstawiając do wzoru ogólnego otrzymujemy:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

-3-

Podstawiając dane do wymienionego wyżej wzoru otrzymujemy:

0x01 graphic
N=12,752 kN

Stal St3

0x01 graphic
=400 MPa

0x01 graphic
=24mm

0x01 graphic
=30mm

0x01 graphic
=3mm

0x01 graphic
=200mm

0x01 graphic
=400 MPa

0x01 graphic
=12,7kN

3.0. Obliczenia śruby.

3.1.Obliczenia średnicy rdzenia śruby.

Do przeprowadzenia wstępnych obliczeń musimy przyjąć materiał z jakiego śruba będzie wykonana. Tak więc. na materiał śruby przyjmujemy stal konstrukcyjną ST3, średnicę rdzenia śruby 0x01 graphic
obliczamy ze wzoru :

0x01 graphic

Po podstawieniu danych otrzymujemy:

0x01 graphic
mm

Po obliczeniu średnicy rdzenia śruby 0x01 graphic
=10,3mm dobieram gwint trapezowy o symbolu Tr 20 x 4 dla której 0x01 graphic
=15,5mm, 0x01 graphic
=4, 0x01 graphic
=0x01 graphic
=18mm, 0x01 graphic
=20mm, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
=16mm.

Wybieram gwint o większej średnicy rdzenia w celu dobrego prowadzenia w nakrętce oraz zachowania wyższego bezpieczeństwa mechanizmu. Przyjolem gwint trapezowy symetryczny , ponieważ jest on prostszy w wykonaniu i jest popularny wiec łatwo zdobyć narzędzia do jego wykonania .

TR20x4

0x01 graphic
=15,5mm

0x01 graphic
=4

0x01 graphic
=0x01 graphic
=18mm

0x01 graphic
=20mm

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
=16mm

0x01 graphic

0x01 graphic

4.0.Obliczam parametry gwintu.

Kąt pochylenia linii śrubowej wyznaczamy ze wzoru:

0x01 graphic
arctg0x01 graphic

Zatem podstawiając do wzoru:

0x01 graphic
arctg0x01 graphic
arctg0x01 graphic
arctg 0,08=0x01 graphic

Pozorny kąt tarcia zależy od współczynnika tarcia, a dla skojarzonych przez nas materiałów śruby stal st3 oraz w tym momencie przyjmujemy materiał nakrętki brąz cynowo-ołowiowy BA1032 współczynnik tarcia między tymi materiałami wynosi 0x01 graphic
=0,16.

Tak więc, pozorny kąt tarcia ς' wyznaczamy ze wzoru:

0x01 graphic
=arctg0x01 graphic

Podstawiając do wzoru otrzymujemy:

0x01 graphic
=arctg0x01 graphic
arctg0x01 graphic
arctg 0,1656=0x01 graphic

-5-

Jak widać z obliczeń spełniony jest warunek samohamowności opisujący zależność:

0x01 graphic
< 0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

5.0.Sprawdzenie śruby na wyboczenie.

Konstruowana przez nas śruba o wiele większą długość w stosunku do grubości, dlatego podlegać będzie ona w czasie pracy wyginaniu, dlatego musimy ją sprawdzić ze względu na wyboczenie.

Obliczenie smukłości pręta śruby sprawdzam ze wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
długość obliczeniowa pręta [m];

0x01 graphic
-promień bezwładności pręta [m];

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
-współczynnik zależny od sposobu zamocowania końca pręta;

0x01 graphic
-długość swobodna pręta śruby [m];

0x01 graphic

Długość pręta śruby przyjmujemy z rysunku konstrukcyjnego, zakładamy długość swobodną 0x01 graphic
260mm.

Śrubę traktujemy jako jednym końcem utwierdzoną, stąd zredukowana długość śruby-długość wyboczeniowa wynosi:

0x01 graphic
mm=0,30m

Natomiast promień bezwładności

0x01 graphic
mm=0,0039m

Zatem podstawiając do wzoru ogólnego mamy, że smukłość śruby wynosi:

0x01 graphic

-6-

Obliczeniowa smukłość pręta S<0x01 graphic
, tak więc S<100. Oznacza to, że do obliczenia naprężeń krytycznych musimy skorzystać ze wzoru Tetmajera-Jasinskiego, który ma postać:

0x01 graphic

Dla stali konstrukcyjnej przyjmujemy wartość modułu Younga równą 0x01 graphic
MPa.

Tak więc po podstawieniu danych otrzymujemy:

0x01 graphic
MPa

Obliczam rzeczywiste naprezenia w przekroju sruby.

0x01 graphic

Sprawdzam wspolczynnik bezpieczenstwa.

0x01 graphic

0x01 graphic

6.0.Wyznaczenie momentu tarcia pomiędzy śrubą, a nakrętką.

0x08 graphic
Przekrój rdzenia śruby narażony jest na ściskanie siłą osiową 0x01 graphic
oraz na skręcanie momentem skręcającym 0x01 graphic
pochodzącym od tarcia między śrubą a nakrętką. Moment ten wyznaczam ze wzoru:

0x01 graphic

Podstawiając dane otrzymujemy:

0x01 graphic
Nmm

0x01 graphic
41,5 Nm

0x01 graphic
41,5 Nm

7.0.Obliczamy naprężenia zastępcze 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Naprezenia w srobie nie przekraczaja 0x01 graphic
zatem dobrany material sroby ST3 jest prawidlowy.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

8.0.Obliczamy wysokość nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy

H=(1,2-2,5)d=(24-50)

Sprawdzamy ilość zwojów nakrętki 0x01 graphic

0x01 graphic

10.Obliczenie średnicy zewnętrznej nakrętki z warunku na rozciąganiu z uwzględnieniem Mt

0x01 graphic
0x01 graphic

Q'=1,3Q=16577,6[N]

Dn=0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
25,2[m]

Przyjmuję: Dn=25,5[mm]

Dn=25,5[mm]

11.Obliczenie średnicy kołnierza nakrętki Dk z warunku na naciski powierzchniowe.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Ms=41524[N*mm]

Fr=200[N]

12. Obliczenie długości pręta.

0x08 graphic

Przyjmuje materiał pokrętła stal ST5 ,odkuwka.

l=300[mm]

0x01 graphic

13.Obliczenie średnicy pokrętła.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
7850x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

dpokr=16[mm]

d=20[mm]

14.Zgrubienie śruby pod pokrętło.

0x01 graphic
-1,4)d

D=1,3*20=26[mm]

D=26[mm]

d=20[mm]

15.Średnica czopa do osadzenia korony.

0x01 graphic

0x01 graphic

16.Sprawdzenie nacisku na podłoże

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

P=12

F=1059[N]

17.Sprawdzam wytrzymałość haka z warunku na zginanie i rozciąganie.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjmuje materiał haka stal ST5,odkuwka.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

18.Sprawdzam ramiona zwarunku na zginanie.

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Ramiona są wykonane z ST5 , odkuwka.

Biorac pod uwage ze uchwyty mogą być rozpychane ramiona hak lacze zebrem o przekroju walcowym i srednicy 10mm.

0x01 graphic

0x01 graphic

POLITECHNIKA

TEMAT:PRASA DO GIĘCIA RUR 3mm O PROMIEMIU GIĘCIA R=100 mm. PRODUKCJA MASOWA.

Wykonał

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Prasa 3, Studia, PKM
Dwusłupowa prasa biurowa, Studia, PKM
przekladnia 2 stopniowa, Studia, PKM
sprzęgło palcowe, Studia, PKM
PKM2, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, PKM Projekty, PKM, PKM
pkm druk, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, PKM Projekty, PKM
pkm, Studia, pkm, PKM projekty
ObliczeniaPrasyK, Studia, PKM
PODNOŚNIK ŚRUBOWY 2, Studia, PKM
Sprzęgło podatne, Studia, PKM
egzamin z PKM-u, Studia, PKM
projekt rozpieraka, Studia, PKM
Sprzęgło kątowe, Studia, PKM
Obliczenia podnośnik, Studia, PKM
Sprzęgło przzeciążeniowe, Studia, PKM
Motoreduktor, Studia, PKM
Sprzęgło wielopłytkowe, Studia, PKM
prasa, Studia - Mechatronika, II semestr, Obróbka Plastyczna

więcej podobnych podstron