- 2 - |
||
Dane: |
Obliczenia i schematy: |
Wyniki: |
a = 45 [mm] b = 50 [mm] c = 70 [mm] P = 6 [kN] Re = 320 [MPa] (St6)
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%.
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]
|
Qc = 7.8 [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] |
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:
|
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]
Przyjęto wysokość nakrętki H = 5 [mm]
4.2 Minimalna wysokość nakrętki h = 0.8d, stąd:
Przyjęto wysokość nakrętki H = 8 [mm].
4.3 Ze względu na spawanie (ścinanie spoiny).
Przyjęto grubość spoiny pachwinowej a = 3 [mm]
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.
|
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.
Przyjęto długość nakrętki rzymskiej l = 60 [mm]
6. Na ramiona nakrętki przyjęto kształtowniki 12 x 6 (s * g).
Jako materiał przyjęto stal St4S.
Obliczono naprężenie rozciągające
Sprawdzono warunek:
Warunek spełniony więc kształtowniki wytrzymają.
|
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:
Wymiary l1, l2 widełek przyjęto następująco: l1 = 10 [mm] l2 = 5 [mm]
Dla zginania:
W naszym przypadku: Stąd:
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
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] |
Przyjęto szerokość widełek c = 15 [mm]
7.2.2 Ucho.
Jako materiał dobrano stal St3, dla której
Przyjęto A = 35 [mm2]. Średnica sworznia d = 10 [mm], oraz grubość ucha l1 = 10 [mm], stąd:
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
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.
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]
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[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.
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 -
- 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 [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:
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
|
Wyszukiwarka