DANE |
SZKICE I OBLICZENIA |
WYNIKI |
1. |
PRZYLGI |
|
Dnom=80mm
Materiał uszczelki: mosiądz CuZn37
P0=1,6MPa a= 3 c= 1
p`dop=30MPa |
Wewnętrzna średnica powierzchni przylegania:
Dw=1,05·Dnom= 1,05·80=84mm
Szerokość powierzchni przylegania:
B=0,02Dnom+1=0,02·80+1=2,6 mm ≈3mm
Średnia średnica przylegania:
Dmp=Dw+B=84+3=87mm
Pole powierzchni przylegania:
Ap=π·Dmp·B=π·87·3=819,95mm2
Nacisk jednostkowy na powierzchni przylegania:
Siła docisku przylg:
F`wym= pwym·Ap= 8,398·819,95=6885,9 MPa F`dop = p`dop·Ap= 30·819,95=24598,5Pa F`wym <F`dop
Siła parcia:
Fcz+F`wym<F`dop 9511,48+6885,9<24598,5 16397,38MPa<24598,5MPa
|
F`wym=6885,9MPa
F`dop=24598,5 MPa
Fcz=9511,48 MPa
|
2. |
WRZECIONO |
|
α=2°52 μ=0,1
Materiał wrzeciona: stal 275
Re=200 x=4 |
Wymagana siła we wrzecionie:
Fwym=Fcz sinα+(2F`wym+Fcz)(sinα+μcosα)= =9511,48·sin2°52`+(2·6885,9+9511,48)(sin2°52+0,1·cos2°52)= = 3768MPa
Dopuszczalna siła we wrzecionie:
Fdop=Fcz sinα+(2F`dop-Fcz)(sinα+μcosα)= =9511,48·sin2°52`+(2·24598,5-9511,48)(sin2°52+0,1·cos2°52)= = 6127,81MPa
Siła ściskająca wrzeciono:
Fw=Fwym+0,2(Fdop-Fwym)=3768+0,2(6127,81-3768)= = 4239,96MPa Fw≤1,5·Fwym 4239,96 MPa≤1,5·3768 MPa 4239,96 MPa≤5652 MPa
Wymagany przekrój rdzenia gwintu:
gdzie: dopuszczalne naprężenie normalne od ściskania wrzeciona wynosi:
|
Fwym=3768 MPa
Fdop=6127,81 MPa
Fw=4239,96 MPa
Ar.wym=84,79 mm
Dobrano gwint Tr 14 |
3. |
TARCZA ZAWORU ZASUWOWEGO |
|
Materiał tarczy: żeliwo szare EN-GIL-150
ν=0,25 Rm=150
|
Grubość tarczy:
Gdzie:
Dobieramy grubość ścianek 2x4mm
|
g=7,8mm 2x4mm |
4. |
Dławnica |
|
|
Szerokość uszczelnienia: s = (1÷1,5) Przyjmuje s=5 mm Średnica komory: DD = d+2s = 14+2·5 = 24mm
Długość komory: HD = (5÷7)·s = 6·5 = 30mm
Zakres regulacji (skok dławika): hD = HD-(2÷3)s = 30-2,5·5 = 17,5mm
Początkowa wysokość osadzenia dławika w dławnicy: hp= (0,2÷0,4)·d = 0,3·14 = 4,2 |
S=5mm DD=24mm HD=30mm hD=17,5mm hp=4,2mm
|
5. |
Dławik i śruby dławika
|
|
Materiał żeliwo Sferoidalne ZsP45 PN-76/H-83101
c =60mm |
Nacisk dławika na szczeliwo wynosi:
Moment gnący:
Wskaźnik wytrzymałości przekroju:
Przyjmuję, że dławik zrobiony jest z żeliwa ZsP45 dla którego Rm = 450MPa
Sprawdzam warunek wytrzymałościowy:
Obliczamy wymaganą grubość
przyjmuję gD=14mm
Tak więc moment gnący jest określany wzorem:
Przyjmuje, że wysokość wstępnego osadzenia w dławnicy hp wynosi:
Wskaźnik wytrzymałości na zginanie :
Naprężenie od zginania:
Współczynnik bezpieczeństwa:
Przyjmuje, że śruby złączne wykonane są z materiałów o własnościach mechanicznych w klasie 4.8 natomiast współczynnik bezpieczeństwa x=2,5 . Granica wytrzymałości doraźnej Rm=400 MPa, natomiast Re=0,8 x400=320MPa
Dopuszczalne naprężenie na rozciąganie:
Obciążenie śruby:
Niezbędny przekrój rdzenia śruby:
Dobieramy z tablicy gwintów metrycznych zwykłych gwint M6 o powierzchni As=20,1 mm2, d = D = 6 mm, skok gwintu 1 ,d2 = 5,35mm
|
|
6. |
NAKRĘTKA MECHANIZMU WRZECIONA |
|
Materiał nakrętki: mosiądz CuZn37
pdop=15÷19 d=14mm D1=11mm
t=3
En=100 GPa Ew=210 GPa d2=12,5mm |
Wymagana powierzchnia zwojów pracujących na docisk:
Niezbędna liczba zwojów nakrętki wynika:
Wymagana wysokość nakrętki:
Hn=iz·t=4,23·3=12,69mm≈13mm
Ze względu na dobre prowadzenie wrzeciona wysokość nakrętki przyjmuje się jako (1÷1,5)d
Wysokość nakrętki przyjmujemy na 14mm
Zewnętrzny wymiar nakrętki:
Przyjęto 24mm |
Hn=14mm
Dn=24mm |
7. |
WYTRZYMAŁOŚĆ WRZECIONA NA WYBOCZENIE |
|
α=1 d1=10,5mm d2=12,5mm |
Długość wyboczeniowa:
Lw=α·Lk=1·125,5=125,5mm
Umowna średnica rdzenia:
ds.=0,5(d1+d2)=0,5(10,5+12,5)=11,5mm
|
|
|
Promień bezwładności przekroju wrzeciona:
Smukłość wrzeciona:
Pole powierzchni obliczeniowego przekroju gwintu:
Naprężenia normalne od ściskania:
Naprężenia krytyczne:
Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa:
|
xrzecz=4,43 |
8. |
NAPĘD MECHANIZMU ŚRUBOWEGO |
|
dzew=24mm dwew=14mm
Materiał nakrętki: mosiądz CuZn37
P=3 μ=0,04÷0,1 α=15° |
Kołnierz oporowy wrzeciona współpracuje ślizgowo z powierzchnią oporową w pokrywie
Pole styku kołnierza wrzeciona z powierzchnią oporową:
Nacisk powierzchniowy:
Moment tarcia na gwincie mechanizmu:
Mtg=0,5·Fw·d2·tg(γ+ρ`)=0,5·4239,96·12,5·tg(4,4+4,14)= =3979,3Nmm
gdzie:
Moment tarcia w miejscu ślizgania wrzeciona lub nakrętki po powierzchni oporowej:
Całkowity moment napędowy:
Mk=Mtg+Mto=3979,3+2819,5=6798,8Nmm
Połączenie kółka z wrzecionem:
acz=0,75·d=0,75·14=10,5mm lcz=2,5d=2,5·14=35mm 2/3lcz=23mm
|
Mk=6798,8 Nmm |
9. |
USZCZELNIENIE I ŚRUBY POKRYWY |
|
Materiał uszczelki: polonit
α=16 p0=1,6MPa
p0=1,6MPa
Z=6
Śruby klasy 5.8. |
au=67mm bu=28mm
Wymagany nacisk jednostkowy na uszczelce kołnierzowej:
Średnie półosie eliptycznej uszczelki:
amu=au+0,5Bu=67+0,5·9,2=71,6mm bmu=bu+0,5Bu=28+0,5·9,2=32,6mm
Średni obwód uszczelki:
Pole powierzchni uszczelki:
Au=Lu·Bu=339,2·9,2=3120,64mm2
Powierzchnia uszczelki ograniczonej średnim obwodem uszczelki:
App=π·amu·bmu=π·71,6·32,6=7332,9mm2
Siła wymaganego docisku uszczelki pokrywy:
Fu=Au·pu.wym.=3120,64·8,44=26338,2N
Siła parcia czynnika :
Fp=p0·App=1,6·7332,9=11732,64N
Obciążenie śrub pokrywy:
Śruby pokrywy:
|
Przyjęto śruby M10 |