8/2/2019 48949215-Proiect-OM

1/22

CUPRINS:A.CONSIDERATII GENERALE --pag 2

Caracterizarea transmisiei surub piulita - - pag 2B.METODOLOGIAPROIECTARII SISTEMULUI - -pag 3

1.Analiza temei; ---pag32.Proiectarea calitativa(conceptia) ---pag 53.Proiectarea la scara a ansamblului ---pag 5

C.PROIECTAREA SISTEMULUIDE PRELUARE TRANSMITERE A

FORTEI DE CATRE SURUBUL PRINCIPAL ---pag71.Proiectarea cricului,ca o cupla surub piulita ---pag7Precizarea solicitarilorsi a formelorde deteriorare posibile ---pag7

2.Alegerea materialelor pentru cupla surub piulita ---pag73.Predimensionarea filetului.alegerea tipului filetului ---pag84.Verificarea conditiei de autofranare. ---pag95.Verificarea la flambaj. ---pag106. Verificarea la flambaj. ---pag117.Determinarea numarului de spire in contact . ---pag12

8.Verificarea conditiei de autofranare ---pag129.Verificarea spirei filetului ---pag1310.Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului. ---pag1411.Proiectarea celui de al doilea reazem al surubului principal --- pag14

D.PROIECTAREA LA SCARA A SISTEMULUI DE ACTIONARE-pag15

E.DEFINITIVAREA CONSTRUCTIVA SI VERIFICARILEFINALE ALE SURUBULUI --pag17

F.PROIECTAREA SISTEMULUIDE PRELUARE TRANSMITEREA FORTEI DE CATRE PIULITA ---pag17

1.Precizarea solicitarilor; ---pag182.Dimensionarea piulitei; ---pag18

G.PROIECTAREA SISTEMULUIDE BLOCARE A PIULITEI ---pag 19

H.PROIECTAREA CORPULUI-SUPORT ---pag20

1

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

2/22

A. CONSIDERAII GENERALE

Exemple de utilizare a transmisiei urub-piuli n consrucia de maini: Cric simplu Cric pente platforme Cric cu piuli rotitoare Cric pentru sarcini laterale Cric simplu cu glisiere Cricuri telescopice Cric dublu Cric auto cu prghii Presa Presa cu prghii Presa cu piuli rotitoare

B. METODOLOGIA PROIECTRII SISTEMULUI

Procesul de proiectare al unui produs reprezint o activitate complex

iterativ, ale crei principale etape precum i interconectarea dintre ele, suntprezentate n schema bloc :

Nu

Da

2

Tema proiectului

Analiza temei.Precizarea listei decerine i dorine.

Proiectarea calitativ (concepia).Precizarea structurii funciilor de ndeplinit.

Cutarea i gsirea de soluii-concept posibile.

Evaluare

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

3/22

Nu

Da

Nu

Da

1. Analiza temeiConstituie prima etap de rezolvare a proiectului n studiu. n aceast faz,

se precizeaz o list de cerine care trebuie ndeplinite de obiectul proiectrii.

ntre cerinele din list, sunt unele care constituie condiii restrictive frde care sistemul nu poate funciona, nu-i ndeplinete funcia. Aceste condiiirestrictive vor fi denumite n continuare cerine. Celelalte condiii, a crorrealizare este doar dorit, vor fi denumite dorine.

Cerine: S se poat regla nlimea de ridicare a sarcinii; S se poat aciona manual, cu o for de cel mult 150 N; S nu alunece sub sarcina de ridicat (s nu se rstoarne);

Dorine: Acionare uoar (randament bun); Acionare rapid (timp de ridicare relativ mic); Gabarit i greutate mic; Cost redus; Durabilitate bun; Construcie simpl.

Se vor realiza desenele de execuie pentru elementele componente idesenul de ansamblu, la scara dorit.

2. Proiectarea calitativ (concepia)

3

Proiectarea calitativ (concepia).Precizarea structurii funciilor de ndeplinit.

Cutarea i gsirea de soluii-concept posibile..

Pregtirea fabricaiei

Evalua

re

E

valuare

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

4/22

Faza de concepie a unui extractor, corespunztor temei alese:n faza proiectrii calitative se caut soluii concept pentru extractorul

proiectat. Punctul de plecare n aceast etap, l constituie lista de cerineanterior stabilit. Prin analiz i abstractizare, aceste cerine se transpun n

funcii de ndeplinit, de ctre cric. Funcia general: Deplasarea unei sarcini mari pe vertical, prinacionare manual (cu o for relativ mic). Funcii pariale: Preluarea sarcinii (rezemarea) i transmiterea ei ctre sol; Deplasarea sarcinii pe vertical; Transmiterea energiei omului (for i micare) ctre elementul pe carereazem sarcina (suprafabetonat).

3. Proiectarea la scar a ansamblului.

Se prezint un algoritm de proiectare care are n vedere o abordare preponderent funcional a ansamblului, aspecte de ordin structural iconstructiv, fiind subordonate cerinei ndeplinirii rolului funcional.

4

Funcii de ndeplinit.Cerine, dorine.Soluia concept

Sinteza dimensional

Proiectarea sistemului de preluaretransmitere aforei, de ctre urubul principal.

Acionarease

faceprin

urubul

principal?

Proiectarea sistemului deacionare

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

5/22

5

Definitivarea constructiv aurubului principal.

Verificri finale.

Proiectarea sistemului depreluare transmitere a forei

de ctre piuli.

Proiectarea sistemului deblocare a piuliei.

Definitivarea constructiv apiuliei. Verificri finale.

Proiectarea corpuluiansamblului.

Verificri i definitivriconstructive finale.

Evaluare tehnico -economic,randament, etc.

Elaborarea desenelor de execuiepentru urub, piuli i corp.

Elaborarea desenului de

ansamblu.

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

6/22

2. Alegerea materialelor pentru cupla urub-piuli.Necesitatea asigurrii rezistenei la uzare i a unui coeficient de frecare

redus, presupun utilizarea unui cuplu de materiale cu bune proprieti

antifriciune. ntruct solicitrile corpului urubului sunt relativ mari,materialul acestuia este de regul oelul.Proprietile antifriciune ale cuplului de materiale vor fi asigurate n

principal, de ctre materialul piuliei.

Personal, am ales pentru urub, materialul OLC 45N, iar pentru piuliFmn 350.

Caracteristicile materialelor alese:Pentru oel OLC 45N:

1. c=Rp02=360N/mm2;2. Rm=min 610N/mm2;

Pentru font=Fmn 350:c=Rp02=170N/mm2;

3. Rm=min 350 N/mm2;4. A5=10%5. HBmax=150.

3. Predimensionarea filetului. Alegerea tipului filetului i adimensiunilor standardizate.

Necunoscutele care trebuiesc determinate n cazul dimensionrii uneicuple urub-piuli, sunt :

Tipul filetului; Mrimea filetului (diametru, etc.); Numrul de spire n contact.

Alegerea tipului filetului am ales filet trapezoidal, care are o bunrezisten i rigiditate; randamentul cu circa 4-5% mai mic dect al filetului

ptrat; permite eliminarea jocului axial rezultat n urma uzrii prin

utilizarea unei piulie secionate; poate transmite sarcini mari, variabile, nambele sensuri.

Predimensionarea la solicitarea compus se face la compresiune pe bazaforei de calcul:

F1= fora care acioneaz asupra urubuluiprincipal (F1=F)

>1= factor de majorare a forei F1, pentru a considera i solicitarea de rsucire

6

NFFc

26650205003,11 ===

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

7/22

( )

( )

( ) ca

ca

aaa

cnec

Fd

dFFA

=

=

=

=

==

6.04,0

4,025,0

4

41

3

231

3,1= ; 1443604,04,04,0 02 ==== pca R N/mm2

349.156,235144

205003,14

144

4 13 ==

=

=

Fd

d3=diametrul nominal al filetului a =tensiuna admisibil la compresiuned3=diametrul interior al filetului urubului 2=tensiunea admisibil la compresiuned=20 mm diametrul nominal al filetului

p=4 mm pasul filetuluid2=D2=18 mmD4=20,5 mm diametrul nominal exterior al filetului interiorD1=16 mm diametrul interior al filetului interior

4. Verificarea condiiei de autofrnare

Asigurarea autofrnrii apare ca cerin n majoritatea construciilor cuuruburi de micare. La sistemele acionate manual, este preferabil ca

autofrnarea s se realizeze direct de catre filet. Filetele asigur autofrnareaatunci cnd unghiul de nclinare al filetului (), este mai min c decat unghiul defrecare redus ():

083,015cos/08,0)2/cos(''

084,015/4/ 2

====

===

tg

mmdptg

=0,08=30 (unghiul profilului filetului)

Condiia 083,0033,0'

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

8/22

Imin= mmA

I87,3

69,188

2833min==

=lf/Imin=560/3,87=144mmlf=2L

Se compara cu valorile limita ale 0 ;0pentru OLC 45=85, =144> 0=85 ceea ce inseamnaca avem flambaj elastic.Se calculeaza coeficientul de siguranta la flambaj( Cf=ff/F Cfa);Cfa=coeficientul de siguranta admisibil la solicitarea de flambaj=35.Pentru flambajul elastic avem:

22

2

2min /18723

560

2833210000mmN

I

EIF

f

f =

==

Unde Ff=forta critica de flambaj

Cf=Ff/F=18723 /20500=0.91 nu este respectata conditia surubul flambeaza.Se mareste diametrul surubului.Se alege:d=28mm =diametrul nominal al filetului si corespunzator acestuia ,d3=22,5mm, D1=28mm;

p=5mm=pasul filetului;ac=0,25;d2=D2= 25,5=diametrul nominal mediuD4=28,5mm= diametrul nominal exterior al filetului interior;

d3=22,5mm=diametrul nominal interior al filetului exterior.D1=23mm=diametrul nominal interior al filetului interior.Tg=p/*d2=5mm/*25,5=0,062,iarTg==/cos(/2)=0,08/cos150=0,83 =reprezinta unghiul profilului filetului =300

8

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

9/22

conditia tg0,0620=85 cea ce inseamna ca avem flambaj indomeniul elasticSe calculeaza coeficientul de siguranta la flambaj (Cf=Ff/F Cfa);Cfa=Coeficientul de siguranta admisibil la solicitarea de flambaj =35Pentru flambajul elastic avem :

9

d D4

D1

d3

D2,

d2

H1

ac

h3

30

R1

R2

Filetexterior

Filet

interior

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

10/22

831422

min2

=

=

f

fl

IEF

; E=2,1*105=210000 N/mm2;

Cf=F

Ff Ca

Ff= 83142560125802100002

2min2

=

=

fL

IE

Cf= 420500

83142==

F

Ff . Respecta conditia .

6 Determinarea numarului de spire in contact.

Numarul minim de spire ,necesare a fi in permanenta in contact ,z,se vadetermina din conditia de rezistenta la uzare .Numarul de spire necesare ,rezultadin relatia: z=4*Fl / [(d2-Dl2)*as]=4*20500 /[*(784-529)20]==82000 /[(225)20]=82000 /14137=5,8. se rotunjeste z=6spire.Conditia ca z trebuie sa se incadreze intre 510 este respectata z=6spire.

4Verificarea conditiei de autofrinare.Asigurarea autofranarii apare ca cerinta in majoritatea constructiilor cu suruburide miscare .la sistemele actionate manual ,este preferabilca autofranarea sa serealizeze direct de catre filet.Filetele asigura autofranarea atunci cind unghiul deinclinare al filetului(),este mai mic decat unghiul de frecare redus():tg=p/*d2=5/*25.5=0,062.iartg==cos(/2)=0,08/cos15o=0,083.

Coeficientul de frecare ,depinde de cuplul de materiale,de calitatea si starea deungere a suprafetelor =0,08...0,2 pentru otel/fonta.am ales =0,08 reprezinta unghiul profilului filetului=300

Conditia tg tg 083,0062,0

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

11/22

h

b

Ii

Solicitarea la ncovoiere

( ) ( )

( )[ ] ( )[ ]( )[ ]

2

2

4

322

4

1

/4,318,1626/5,120500/

798,2951522/

8,1626/2679,032/55,286/1522/

5,125,02/55,02/

//

mmNWM

mmtglpDA

mmtglpDW

mmaHl

WzlFWM

ii

i

cii

iii

===

=++=

=+===

=+=+=

==

Solicitarea la forfecare

10/1 = mKAF unde,km= coeficient de corectie= 0,550,75 si tine seama de repartitia neuniforma atensiunilor. Se alege Km=0,5

55,2)2(

/1802/360/)4(35,1

/4

86,554

/1,23*

2,,

,,22

22

2

1

=

====

=+=

=+=

==

r

rcrcac

rcrcafiech

fiech

mf

c

mmNcc

c

mmNA

zK

F

22

222

/180/86,55

/86,554,213496,9854

mmNmmN

mmN

aech

fiech

=

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

12/22

Deoarece dimensiunea filetului determina implicit dimensiunile altorelemente ale sistemului,este util sa se efectueze o verificare la solicitareacompusa a portiunii filetate a surubului,care este de obicei sectiunea

periculoasa ,avind diametrul cel mai mic.

Solicitarea la compresiune cu forta F1si rasucire cu momentul de insurubare M12M12=F1*d2tg(+)/2=20500*25,5*0,145/2=37899N*mm. ( unde arc tg=1,89si arc tg =4,74)=4*F1/(d3)2=4*20500/*506,25=4*20500/1590.43=51,559N/mm2.=16*M12/(d3)3=16*37899/(22,5)3=16*37899/35784,7=16,9N/mm2.

ech=22 4 +

=

2/64,6138001142265861,285*42658 mmN==+=+

a=c (Rp02)/Cc=360/2=180N/mm2.ech=61,64 N/mm2

8/2/2019 48949215-Proiect-OM

13/22

Se aleg Dcsi dc =care reprezinta dimensiunile efective ale suprafetei de contactcare tin seama de tesituri si raze de racordare.Dc=(1,51,8)d ,cind actionarea se face cu ajutorul unei pirghii care trece prin

capul surubului.Dc=1,5*28=42. Dc=33; dc=13;dc=15Se verifica presiunea pe suprafata de contact:

( )

( ) ( )22

222

.2''11

/50/30

50/2,302251089

82000

1533

20500*4

4

mmNmmN

mmN

dD

F

A

F

s

as

cc

s