- 2 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
a = 45 [mm] b = 50 [mm] c = 70 [mm] P = 7 [kN] xe = 1,9	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 [mm^2]	Qc = 9,1 [kN] kr =160[MPa] dr = 8 [mm] Śruba M10

- 3 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
ks = 105 [MPa] (stal St6) kr = 160[MPa] ks = 105[MPa] Dane	3. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w śrubie σz. 3.1 Obliczono naprężenia skręcające: Obliczono moment skręcający Ms 3.2 Obliczono wskaźnik Wo: Obliczono naprężenie skręcające  3.4 Obliczono naprężenie rozciągające σr Obliczono naprężenie zastępcze σz: 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- Obliczenia i shematy 4.2 Obliczono naprężenie skręcające 4.3 Obliczono naprężenie zginające 4.4 Sprawdzono warunek: Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.	γ = 3.03^o ρ' = 6.56^o Ms=5330 [Nmm] Wo=101.46[mm^3]  = 52,55 [MPa] σ = 138,4[MPa] σz =145,61[MPa] Wyniki

- 4 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
hz = 1.5 [mm] P = 6000 [N] dr=8.026 [mm] d = 10 [mm] Spoina pachwinowa: a = 3 [mm] zo = 0.65 z = 0.7 kr = 120 [MPa] h = 16 [mm]	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 .Ostatecznie przyjęto wysokość nakrętki 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.	H = 6 [mm] H = 8 [mm] kt'=39[MPa] H = 17 [mm] Pręt 20x20 St6

- 6 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
kg = 195 [MPa] l1 = 10 [mm] l2 = 5 [mm] Re = 300 [MPa] xe = 2	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: =13,83[mm] Przyjęto średnicę sworznia d = 16[mm] Przyjęto grubość blachy . Przyjęto grubość widełek . Wyznaczono długość sworznia: , gdzie: grubość blachy grubość widełek grubość podkładki średnica zawleczki f - luz l - odległość środka otworu zawleczki od końca sworznia Przyjęto średnice zawleczki: Przyjęto średnicę i grubość podkładki z normy PN-78/M-82006: 16,5[mm] D = 28[mm] g = 3[mm] 3 - 2 + 7 + 1 = 59[mm]	D = 10 [mm] kr =160[MPa] pdop=128[MPa] A = 25 [mm^2] d = 10 [mm]

- 7 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
St3 kr =120[MPa]		c = 15[mm] pdop=96[MPa] A = 35[mm^2] c = 15[mm]

- 8 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
Sworzeń o średnicy: d = 10 [mm] lb = 20 [mm] d0 = 2.5 [mm] d1 = 2.5 [mm] g = 2 [mm] s = 1.25 [mm] f0 = 4 [mm] z = 0.65 z0 = 0.5 kr = 120 [MPa] d = 10 [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: =13,83[mm] Przyjęto średnicę sworznia d = 16[mm] Przyjęto grubość blachy . Przyjęto grubość widełek . Wyznaczono długość sworznia: , gdzie: grubość blachy grubość widełek grubość podkładki średnica zawleczki f - luz l - odległość środka otworu zawleczki od końca sworznia Przyjęto średnice zawleczki: Przyjęto średnicę i grubość podkładki z normy PN-78/M-82006: 17[mm] D = 30[mm] g = 3[mm] 3 - 2 + 7 + 1 = 59[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 60 Wyznaczenie wymiaru R dla ucha blachy Wyznaczenie wymiaru R z warunku na ścinanie: Przyjęto x = 2 =75[MPa] 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 [mm]	lo = 27 [mm] l = 32 [mm] kt'=39[MPa] a = 5 [mm]

- 9 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
a = 45 [mm] b = 50 [mm] c = 70 [mm] P = 6 [kN] n = 2 m = 2  = 0.1	9. 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:	Px = 6 [kN] Py = 0 Ms = 690000 [Nmm] A=9000[mm^2] S0 = 343125 [mm^3] Qw=30600[N] Ps = 19125[N]
- 10 -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
	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]	dr > 13.2[mm] M16x60

- 11 -

Literatura:

1.Poradnik Mechanika

2.Połączenia spójnościowe -M.Porębska A.Skorupa

3.Mechanika Techniczna-W.Siuta

4.Rysunek Techniczny-T.Dobrzański

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

IM. S. STASZICA W KRAKOWIE

PROJEKT III

TEMAT:

ZAPROJEKTOWAĆ POŁĄCZENIE JAK NA RYSUNKU (str. 1)

DLA DANYCH:

P = 6 [kN],  = 90^o, L 100x100x8

OGIELA PIOTR

WIMiR

Rok 2C gr. 11

Rok akademicki 2001/02

Kraków 2002

- 1 -

- POPRAWA -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
kl. włas. mech. mat. 5.6 xe = 1.9	1. Jako klasę własności mechanicznych materiału dobrano 5.6, stąd:	kr =160[MPa]

- POPRAWA -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
hz = 1.5 [mm] P = 6000 [N] dr=8.026 [mm] d = 10 [mm]	4. Obliczenie wysokości nakrętki rzymskiej H. 4.1 Z warunku na nacisk powierzchniowy. Jako materiał przyjęto stal St6, dla której kc = 160[MPa] Przyjęto wysokość nakrętki H = 5 [mm]	H = 5 [mm]

- POPRAWA -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
Re = 260[MPa] xe = 1.8 R = 250 [N]	6. Na ramiona nakrętki przyjęto kształtowniki 12 x 6 (s * g). Jako materiał przyjęto stal St4S. 6.1 Obliczono naprężenie rozciągające 6.2 Obliczono naprężenie skręcające 6.3 Obliczono naprężenie zginające 6.4 Sprawdzono warunek: Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.	A = 144 [mm^2]

- POPRAWA -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
kg = 195 [MPa] l1 = 10 [mm] l2 = 5 [mm]	7. Wyznaczenie połączenia sworzniowego. 7.1 Obliczono średnicę sworznia z warunku na zginanie. Przyjęto klasę własności mechanicznych materiału 6.8, wtedy: Wymiary l1, l2 widełek przyjęto następująco: l1 = 10 [mm] l2 = 5 [mm] Dla zginania: W naszym przypadku: Stąd: Przyjęto średnicę sworznia d = 10 [mm].	D = 10 [mm]

- POPRAWA -
Dane:	Obliczenia i schematy:	Wyniki:
	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]	dr > 13.2[m] M16x60

---