pkm331, AGH, Semestr 5, PKM całość, PKM akademiki II, projekt 2


- 2 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

a = 45 [mm]

b = 50 [mm]

c = 70 [mm]

P = 6 [kN]

Re = 320 [MPa] (St6)

0x01 graphic

L 100x100x8

g = 10 [mm]

(g - grubość blachy)

xe = 1,9

1. Obliczono średnicę rdzenia śruby z warunku na rozciąganie. Biorąc pod uwagę wpływ skręcania zwiększono siłę obciążającą o 30%.

0x01 graphic

Jako klasę własności mechanicznych materiału dobrano 5.6, stąd:

0x01 graphic

Wyznaczono średnicę rdzenia śruby z warunku:

0x01 graphic

stąd:

0x01 graphic

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]

0x01 graphic

Qc = 7.8 [kN]

kr =160[MPa]

dr = 8 [mm]

Śruba M10

- 3 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

ks = 105 [MPa]

(stal St6)

0x01 graphic

kr = 160[MPa]

ks = 105[MPa]

3. Sprawdzenie naprężeń zastępczych w śrubie σz.

3.1 Obliczono naprężenia skręcające:

Obliczono moment skręcający Ms

0x01 graphic

0x01 graphic

3.2 Obliczono wskaźnik Wo:

0x01 graphic

    1. Obliczono naprężenie skręcające 

0x01 graphic

3.4 Obliczono naprężenie rozciągające σr

0x01 graphic

    1. Obliczono naprężenie zastępcze σz:

0x01 graphic

Stąd wynika, że spełniony jest warunek:

0x01 graphic

γ = 3.03o

ρ' = 6.56 o

Ms=4570 [Nmm]

Wo=101.46[mm3]

 = 45.04 [MPa]

σ = 118.65[MPa]

σz = 131 [MPa]

- 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 = 0.5

kr = 120 [MPa]

h = 16 [mm]

4. Obliczenie wysokości nakrętki rzymskiej H.

4.1 Z warunku na nacisk powierzchniowy.

Jako materiał przyjęto stal St6, dla której kc = 160[MPa]

0x01 graphic

Przyjęto wysokość nakrętki H = 5 [mm]

4.2 Minimalna wysokość nakrętki h = 0.8d, stąd:

0x01 graphic

Przyjęto wysokość nakrętki H = 8 [mm].

4.3 Ze względu na spawanie (ścinanie spoiny).

Przyjęto grubość spoiny pachwinowej a = 3 [mm]

0x01 graphic

Dobrano nakrętkę czworokątną o wysokości H = 15 [mm], wykonaną z pręta stalowego walcowanego o profilu kwadratowym, w którym wywiercono otwór i nagwintowano, o wymiarach 20x20 ze stali St6.

0x01 graphic

H = 5 [mm]

H = 8 [mm]

kt'=39[MPa]

H = 15 [mm]

Pręt 20x20 St6

- 5 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

R = 250 [N]

Ms=4570[Nmm]

Re = 220 [MPa]

xe = 2

5. Sprawdzenie wytrzymałości nakrętki rzymskiej w przekroju niebezpiecznym B-B.

0x01 graphic

Przyjęto długość nakrętki rzymskiej l = 60 [mm]

6. Na ramiona nakrętki przyjęto kształtowniki 12 x 6 (s * g).

Jako materiał przyjęto stal St4S.

0x01 graphic

Obliczono naprężenie rozciągające

0x01 graphic

Sprawdzono warunek:

0x01 graphic

Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.

0x01 graphic

l = 60mm]

płaskownik 12x6

A = 144 [mm2]

- 6 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

kg = 195 [MPa]

l1 = 10 [mm]

l2 = 5 [mm]

Re = 320 [MPa]

xe = 2

7. Wyznaczenie połączenia sworzniowego.

7. Wyznaczenie połączenia sworzniowego.

7.1 Obliczono średnicę sworznia z warunku na zginanie.

Przyjęto klasę własności mechanicznych materiału 6.8, wtedy:

0x01 graphic

Wymiary l1, l2 widełek przyjęto następująco:

l1 = 10 [mm]

l2 = 5 [mm]

Dla zginania:

0x01 graphic

W naszym przypadku: 0x01 graphic

Stąd:

0x01 graphic

Przyjęto średnicę sworznia d = 10 [mm].

7.2 Obliczenie wymiarów ucha i widełek z warunku na nacisk

powierzchniowy.

7.2.1 Widełki.

Jako materiał dobrano stal St6, dla której

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto A = 25 [mm2], średnicę sworznia d = 10 [mm] oraz l2 = 5 [mm], stąd:

D = 10 [mm]

kr =160[MPa]

pdop=128[MPa]

A = 25 [mm2]

d = 10 [mm]

- 7 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

St3

kr =120[MPa]

0x01 graphic

Przyjęto szerokość widełek c = 15 [mm]

0x01 graphic

7.2.2 Ucho.

Jako materiał dobrano stal St3, dla której

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjęto A = 35 [mm2].

Średnica sworznia d = 10 [mm], oraz grubość ucha l1 = 10 [mm], stąd:

0x01 graphic

Przyjęto szerokość ucha w przekroju niebezpiecznym c = 15 [mm]

c = 15[mm]

pdop=96[MPa]

A = 35[mm2]

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

0x01 graphic

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.

8. Obliczenie sposobu połączenia widełek ze śrubą rzymską.

Wybrano połączenie spawane (spoiny pachwinowe)

8.1 Obliczenie grubości spoiny pachwinowej ze względu na ścinanie.

0x01 graphic

Przyjęto grubość spoiny a = 5 [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]

0x01 graphic

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.

0x01 graphic

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

0x01 graphic

9.2 Wyznaczono moment statyczny.

Pole powierzchni styku:

0x01 graphic

0x01 graphic

9.4 Dobrano średnicę śrub luźno pasowanych z warunku na rozciąganie.

Dobrano klasę materiałową 5.6, wtedy:

0x01 graphic

0x01 graphic

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:

0x01 graphic

Px = 6 [kN]

Py = 0

Ms = 690000

[Nmm]

A=9000[mm2]

S0 = 343125

[mm3]

Qw=30600[N]

Ps = 19125[N]

- 10 -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

9.4 Dobrano średnicę śrub luźno pasowanych z warunku na ścinanie.

0x01 graphic

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],  = 90o, L 100x100x8

OGIELA PIOTR

WIMiR

Rok 2C gr. 11

Rok akademicki 2001/02

Kraków 2002

- 1 -

0x01 graphic

- 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:

0x01 graphic

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]

0x01 graphic

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.

0x01 graphic

6.1 Obliczono naprężenie rozciągające

0x01 graphic

6.2 Obliczono naprężenie skręcające

0x01 graphic

6.3 Obliczono naprężenie zginające

0x01 graphic

6.4 Sprawdzono warunek:

0x01 graphic

Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.

0x01 graphic

A = 144 [mm2]

- 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:

0x01 graphic

Wymiary l1, l2 widełek przyjęto następująco:

l1 = 10 [mm]

l2 = 5 [mm]

Dla zginania:

0x01 graphic

W naszym przypadku: 0x01 graphic

Stąd:

0x01 graphic

Przyjęto średnicę sworznia d = 10 [mm].

D = 10 [mm]

- POPRAWA -

Dane:

Obliczenia i schematy:

Wyniki:

9.2 Wyznaczono moment statyczny.

Pole powierzchni styku:

0x01 graphic

0x01 graphic

9.4 Dobrano średnicę śrub luźno pasowanych z warunku na rozciąganie.

Dobrano klasę materiałową 5.6, wtedy:

0x01 graphic

0x01 graphic

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



Wyszukiwarka