PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN -laboratorium SPRAWOZDANIE
TEMAT: Badanie nośności złącza śrubowego napiętego wstępnie w zależności od rodzaju metody napinania
Wykonali: Paweł Syrek Łukasz Para Krystian Szopa Jerzy Wołoszyn			grupa: MK2 IMiR

1. Cel ćwiczenia

-porównanie dokładności i powtarzalności napinania śrub kluczem dynamometrycznym i napinaczem hydraulicznym.

-określenie wpływu zatłuszczenia (zabrudzenia) powierzchni gwintu i powierzchni oporowych śrub na nośność złącza.

2. Przebieg ćwiczenia.

• Badanie nośności złącza o suchych powierzchniach oporowych śrub i gwintu.

-śruby oczyszczone benzyną założono do złącza z wykorzystaniem podkładek centrujących

-wyzerowano czujnik dynamometru

-dokręcono wstępnie nakrętki obu śrub

-kluczem dynamometrycznym dokręcono kolejno obie śruby

-wprowadzono siłę obciążającą badane złącze

-zapisano największą siłę przenoszoną przez złącze

-rozłączyliśmy badane złącze, a następnie przeprowadziliśmy te same czynności tylko z wykorzystaniem napinacza hydraulicznego

• Badanie nośności złącza o zatłuszczonych powierzchniach oporowych śrub i gwintu.

-ćwiczenie przeprowadziliśmy tak samo ja w punkcie 2.1 tylko dla zatłuszczonych powierzchni oporowych śrub i gwintu.

3. Wyniki pomiarów.

a). Dla suchych powierzchni oporowych śrub i gwintu

Metoda napinania	Moment/ Ciśnienie napinania	Wskazanie czujnika dynamometru		Wartość sił obciążających dźwignię	Nośności złącza	Teoretyczna siła napięcia	Siła napięcia wyzn. z nośności złącza
		Klucz dynamometrycz.	150 Nm		74	2,584	12,92	46,265	129,2
					91	3,178	15,89			158,9
					85	2,968	14,84			148,4
					95	3,317	16,585			165,85
					84	2,933	14,665			146,65
					90	3,143	15,715			157,15
					85	2,968	14,84			148,4
					81	2,829	14,145			141,45
					72	2,514	12,57			125,7
					77	2,689	13,445			134,45
					68	2,375	11,875			118,75
					72	2,514	12,57			125,7
					76	2,654	13,27			132,7
					68	2,375	11,875			118,75
					72	2,514	12,57			125,7
					71	2,479	12,395			123,95
		Napinacz hydrauliczny	28MPa		51	1,781	8,905		46,48	89,05
					56	1,956	9,78			97,8
					55	1,921	9,605			96,05
					50	1,746	8,73			87,3
					38	1,327	6,635			66,35
					73	2,549	12,745			127,45
					77	2,689	13,445			134,45
					74	2,584	12,92			129,2
					75	2,619	13,095			130,95
					64	2,235	11,175			111,75
					48	1,676	8,38			83,8
					50	1,746	8,73			87,3
					62	2,165	10,825			108,25
					74	2,584	12,92			129,2
					73	2,549	12,745			127,45
					69	2,41	12,05			120,5

b). Dla zatłuszczonych powierzchni oporowych śrub i gwintu

Metoda napinania	Moment/ Ciśnienie napinania	Wskazanie czujnika dynamometru		Wartość sił obciążających dźwignię	Nośności złącza	Teoretyczna siła napięcia	Siła napięcia wyznaczona z nośności złącza
		Klucz dynamometryczny	150 Nm		158	5,518	27,59	46,265	275,9
					147	5,133	25,665			256,65
					99	3,457	17,285			172,85
					104	3,632	18,16			181,6
					87	3,038	15,19			151,9
					81	2,829	14,145			141,45
					84	2,933	14,665			146,65
					81	2,829	14,145			141,45
					77	2,689	13,445			134,45
					81	2,829	14,145			141,45
					78	2,724	13,62			136,2
					74	2,584	12,92			129,2
					78	2,724	13,62			136,2
					70	2,444	12,22			122,2
					74	2,584	12,92			129,2
					75	2,619	13,095			130,95
		Napinacz hydrauliczny	28MPa		82	2,864	14,32		46,48	143,2
					98	3,422	17,11			171,1
					88	3,073	15,365			153,65
					98	3,422	17,11			171,1
					89	3,108	15,54			155,4
					85	2,968	14,84			148,4
					82	2,864	14,32			143,2
					81	2,829	14,145			141,45
					73	2,549	12,745			127,45
					71	2,479	12,395			123,95
					78	2,724	13,62			136,2
					75	2,619	13,095			130,95
					78	2,724	13,62			136,2
					72	2,514	12,57			125,7
					72	2,514	12,57			125,7
					67	2,34	11,7			117

4. Wyznaczenie wartości napięć śrub

a). Dla klucza dynamometrycznego.

gdzie:

-średnica podziałowa śruby M20

-średnia średnica powierzchni oporowej nakrętki

-skok gwintu śruby M20

-kąt wznosu linii śrubowej

b). Dla napinacza hydraulicznego.

gdzie:

czynne pole powierzchni tłoka napinacza

5. Wyznaczenie nośności złącza z otrzymanych wyników

a). Wartości sił oddziaływujących na dźwignie
wyznaczono z wykresu cechowania dynamometru .

b). Wartość nośności złącza

gdzie;

5- przełożenie dźwigni przenoszącej obciążenie.

c). Wartości napięcia w śrubach złącza
na podstawie nośności.

gdzie;

-liczba powierzchni trących,

-współczynnik tarcia pomiędzy posmarowanymi powierzchniami płyt, wyznaczony eksperymentalnie,

-ilość śrub w złączu

Obliczenia statystyczne.

6. Suche powierzchnie gwintu i oporowe śrub -napinane kluczem dynamometrycznym

a). Nośność złącza wynikająca z wyników badań ustawiona w szeregu niemalejącym

Lp.	Wskazanie czujnika	Nośność złącza
1	68	11,875
2	68	11,875
3	71	12,395
4	72	12,57
5	72	12,57
6	72	12,57
7	74	12,92
8	76	13,27
9	77	13,445
10	81	14,145
11	84	14,665
12	85	14,84
13	85	14,84
14	90	15,715
15	91	15,89
16	95	16,585

b). Wykluczanie błędów grubych

O błąd gruby podejrzane są skrajne wyniki, które należy sprawdzić. Aby odrzucić podejrzany wynik należy spełnić warunek:

-wartość krytyczna przy wykluczaniu pojedynczych wyników, dal wszystkich możliwych do zaakceptowania wyników n-1

c). Średnia nośność z wyników możliwych do zaakceptowania przy podejrzeniu pierwszego
i ostatniego

dla

dla

d). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji.

e) Sprawdzenie zależności do odrzucenia podejrzanych wyników

Dla przyjętego poziomu ufności
wartość krytyczna

Ponieważ
nie ma podstaw do podrzucenia sprawdzanych wyników.

f). Średnia nośność

g). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji

h). Szereg kumulacyjny

Nr pozycji	Wartość nośności złącza
1	11,875	0,059
2	11,875	0,118
3	12,395	0,176
4	12,57	0,235
5	12,57	0,294
6	12,57	0,353
7	12,92	0,412
8	13,27	0,471
9	13,445	0,529
10	14,145	0,588
11	14,665	0,647
12	14,84	0,706
13	14,84	0,765
14	15,715	0,824
15	15,89	0,882
16	16,585	0,941

i). Weryfikacja hipotezy zerowej założonego kształtu rozkładu

Z wykresu Kołmogrowa odczytano (obliczono):

Dla poziomu istotności

Dal
nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy.

Dla
hipotezę można uznać za słuszną bez dalszych badań.

7. Suche powierzchnie gwintu i oporowe śrub -napinacz hydrauliczny.

a). Nośność złącza wynikająca z wyników badań ustawiona w szeregu niemalejącym

Lp.	Wskazanie czujnika	Nośność złącza
1	38	6,635
2	48	8,38
3	50	8,73
4	50	8,73
5	51	8,905
6	55	9,605
7	56	9,78
8	62	10,825
9	64	11,175
10	69	12,05
11	73	12,745
12	73	12,745
13	74	12,92
14	74	12,92
15	75	13,095
16	77	13,445

b). Wykluczanie błędów grubych

O błąd gruby podejrzane są skrajne wyniki, które należy sprawdzić. Aby odrzucić podejrzany wynik należy spełnić warunek:

-wartość krytyczna przy wykluczaniu pojedynczych wyników, dal wszystkich możliwych do zaakceptowania wyników n-1

c). Średnia nośność z wyników możliwych do zaakceptowania przy podejrzeniu pierwszego
i ostatniego

dla

dla

d). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji.

e). Sprawdzenie zależności do odrzucenia podejrzanych wyników

Dla przyjętego poziomu ufności
wartość krytyczna

Ponieważ
nie ma podstaw do podrzucenia sprawdzanych wyników.

f). Średnia nośność

g). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji

h). Szereg kumulacyjny

Nr pozycji	Wartość nośności złącza
1	6,635	0,059
2	8,38	0,118
3	8,73	0,176
4	8,73	0,235
5	8,905	0,294
6	9,605	0,353
7	9,78	0,412
8	10,825	0,471
9	11,175	0,529
10	12,05	0,588
11	12,745	0,647
12	12,745	0,706
13	12,92	0,765
14	12,92	0,824
15	13,095	0,882
16	13,445	0,941

i). Weryfikacja hipotezy zerowej założonego kształtu rozkładu

Z wykresu Kołmogrowa odczytano (obliczono):

Dla poziomu istotności

Dal
nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy.

Dla
hipotezę można uznać za słuszną bez dalszych badań

8. Natłuszczone powierzchnie gwintu i oporowe śrub -napinane kluczem dynamometrycznym

a). Nośność złącza wynikająca z wyników badań ustawiona w szeregu niemalejącym

Lp.	Wskazanie czujnika	Nośność złącza
1	70	12,22
2	74	12,92
3	74	12,92
4	75	13,095
5	77	13,445
6	78	13,62
7	78	13,62
8	81	14,145
9	81	14,145
10	81	14,145
11	84	14,665
12	87	15,19
13	99	17,285
14	104	18,16
15	147	25,665
16	158	27,59

b). Wykluczanie błędów grubych

O błąd gruby podejrzane są skrajne wyniki, które należy sprawdzić. Aby odrzucić podejrzany wynik należy spełnić warunek:

-wartość krytyczna przy wykluczaniu pojedynczych wyników, dal wszystkich możliwych do zaakceptowania wyników n-1

c). Średnia nośność z wyników możliwych do zaakceptowania przy podejrzeniu pierwszego
i ostatniego

dla

dla

d). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji.

e). Sprawdzenie zależności do odrzucenia podejrzanych wyników

Dla przyjętego poziomu ufności
wartość krytyczna

Ponieważ
nie ma podstaw do podrzucenia sprawdzanych wyników.

f). Średnia nośność

g). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji

h). Szereg kumulacyjny

Nr pozycji	Wartość nośności złącza
1	12,22	0,059
2	12,92	0,118
3	12,92	0,176
4	13,095	0,235
5	13,445	0,294
6	13,62	0,353
7	13,62	0,412
8	14,145	0,471
9	14,145	0,529
10	14,145	0,588
11	14,665	0,647
12	15,19	0,706
13	17,285	0,765
14	18,16	0,824
15	25,665	0,882
16	27,59	0,941

i). Weryfikacja hipotezy zerowej założonego kształtu rozkładu

Z wykresu Kołmogrowa odczytano (obliczono):

Dla poziomu istotności

Dal
nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy.

Dla
hipotezę można uznać za słuszną bez dalszych badań.

9. Zatłuszczone powierzchnie gwintu i oporowe śrub -napinacz hydrauliczny.

a). Nośność złącza wynikająca z wyników badań ustawiona w szeregu niemalejącym

Lp.	Wskazanie czujnika	Nośność złącza
1	67	11,7
2	71	12,395
3	72	12,57
4	72	12,57
5	73	12,745
6	75	13,095
7	78	13,62
8	78	13,62
9	81	14,145
10	82	14,32
11	82	14,32
12	85	14,84
13	88	15,365
14	89	15,54
15	98	17,11
16	98	17,11

b). Wykluczanie błędów grubych

O błąd gruby podejrzane są skrajne wyniki, które należy sprawdzić. Aby odrzucić podejrzany wynik należy spełnić warunek:

-wartość krytyczna przy wykluczaniu pojedynczych wyników, dal wszystkich możliwych do zaakceptowania wyników n-1

c). Średnia nośność z wyników możliwych do zaakceptowania przy podejrzeniu pierwszego
i ostatniego

dla

dla

d). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji.

e). Sprawdzenie zależności do odrzucenia podejrzanych wyników

Dla przyjętego poziomu ufności
wartość krytyczna

Ponieważ
nie ma podstaw do podrzucenia sprawdzanych wyników.

f). Średnia nośność

g). Wartość średnia będąca nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego z populacji

h). Szereg kumulacyjny

Nr pozycji	Wartość nośności złącza
1	11,7	0,059
2	12,395	0,118
3	12,57	0,176
4	12,57	0,235
5	12,745	0,294
6	13,095	0,353
7	13,62	0,412
8	13,62	0,471
9	14,145	0,529
10	14,32	0,588
11	14,32	0,647
12	14,84	0,706
13	15,365	0,765
14	15,54	0,824
15	17,11	0,882
16	17,11	0,941

i). Weryfikacja hipotezy zerowej założonego kształtu rozkładu

Z wykresu Kołmogrowa odczytano (obliczono):

Dla poziomu istotności

Dal
nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy.

Dla
hipotezę można uznać za słuszną bez dalszych badań.