Nume: Sabau Prenume: Roxana Data verificarii finale……………………..

An: II Grupa: Inginerie Medicala Cadrul didactic……………………………

Data elaborarii lucrarii: 17.12.2011 Semnatura………………………………..

Cadrul didactic…………………………. Nota lucrarii……………………………….

Semnatura………………………………

Lucrare aplicativa A3

Asamblarea a doua platbenzi cu bara de sectiune dreptungiulara se realizeaza prin intermediul unui (unor) bolt (bolturi) de diametru d. Bara de sectiune dreptunghiulara are de preluat forta F, plasata in centrul de greutate al sectiunii transversale a imbinarii. Se neglijeaza forta de frecare dimtre platbenzi si bara si se presupune ca forta care solicita asamblarea este preluata in mod egal de toate bolturile. Se cere:

1. Calculul sectiunii barelor imbinate cunoscand valoarea orientativa a raporturilor dintre dimensiunile laturilor drepungiurilor H/B=K, respectiv h/b=k. Platbenzile si bara sunt confectionate din OL37avand rezistenta admisibila σa=120[MPa].

2. Calculul tensiunilor normale efective din bara si platbenzi precum si tensiunile tangentiale efective din bolt.

3. Sa se verifice elementele asamblarii in sectiunea critica.4. Sa se calculeze forta capabila a fi preluata de asamblare.

Se cunosc urmatoarele valori:

N=12

F=15+0,3n=18,6 [kN] d1=20 [mm] K=20 k=16

1. Calculul sectiunii barelor imbinate cunoscand valoarea orientativa a raporturilor dintre dimensiunile laturilor drepungiurilor H/B=K, respective h/b=k.

K=HB

=20 ;k=hb=16

1.1. Pentru bare:

A1nec=B (H−d 1 )

A1nec=Fσ a

=18,6∗103

120=155mm2

1

Din HB

=K=¿H=B∗K=20 B deci A1nec=B (20B−20 )=155 sau

20 B2−20B−155=0

De unde rezulta solutia pozitiva: Bnec=20+√202+4∗20∗155

2∗20=3,328mm

De unde rezulta: H nec=20∗Bnec=66,569mm

Se adopta pentru grosimea tablei Bef=3,5mm cu care H ef=20∗Bef=70mm si

A1ef=3,5 (70−20 )=175mm2

1.2. Pentru placi:

A2nec=2b (h−d1 )= Fσ a

=18,6∗103

120=155mm2

Dar h=k∗b=16b, deci:

2b (16b−20 )=155

32b2−40b−155=0

De unde bnec=40+√402+4∗32∗155

2∗32=2,913mm

Iar hnec=16∗2,913=46,606mm si A2nec=2∗2,913 (46,606−20 )=155mm2

2

Se adopta pentru grosimea placilor bef=3mm cu care hef=16∗3=48mm iar

A2ef=2∗3 (48−20 )=168mm2

2. Calculul tensiunilor normale efective din bara si platbenzi precum si tensiunile tangentiale efective din bolt.

2.1. Calculul tensiunilor normale efective din bare:

σ 1ef=FA1ef

=18,6∗103

175=106,286MPa<σa=120MPa

2.2. Calculul tensiunilor normale efective din placi:

σ 2ef=FA2ef

=18,6∗103

168=110,714MPa<σ a

2.3. Calculul tensiunilor tangentiale efective din brat

τ ef=F

n∗i∗π∗d12

4

= 18,6∗103

1∗2∗π∗202

4

=29,603MPa<τ af=96MPa

n-nr. bratelor;i-nr. Sectiunilor de forfecare/brat.

τ af=0,8∗σ a=0,8∗120=96MPa3. Sa se verifice elementele asamblarii in sectiunea critica.

S-a efectuat verificarea la punctual 2.4. Sa se calculeze forta capabila a fi preluata de asamblare.4.1. Calculul fortei capabile pentru bare.

F1cap=σ a∗A1ef=120∗175=21000N4.2. Calculul fortei capabile pentru placi.

F2cap=σ a∗A2ef=120∗168=20160N4.3. Calculul fotei capabile pentru brat.

F3cap=τ af∗A3ef=96∗2∗π∗d1

2

4=96∗2∗π∗20

2

4=60318,57N

Forta capabila a ansamblului este data de faloarea numerica dintre cele 3 valori ale fortei pentru piesele componente. Deci:

F cap=min [F1cap, F2cap, F3cap ]=20,16kN

1. Calculul sectiunii elementelor asamblarii:

RezultateB

[mm]H

[mm]b

[mm]h

[mm]d

[mm]A1

[mm2]A2

[mm2]

analiticnec. 3,328 66,569 2,913 46,606 20 155 155ef. 3,5 70 3 48 20 175 168

3

4

2. Calculul tensiunilor normale efective din bara si platbenzi precum si tensiunile tangentiale efective din bolt.

Rezultateσ1ef

[MPa]σ1ef

[MPa]τ1ef

[MPa]Analitic 106,286 110,714 29,603Numeric

3. Verificarea elementelor care formeaza asamblarea in sectiunea critica.

Rezultateσ1cr

[MPa]σ2cr

[MPa]Analitic

4. Calculul fortei capabile a fi preluata de asamblare.

RezultateF1

[kN]platbenzi

F2

[kN]bara

F3

[kN]bolt

F[kN]

asamblareAnalitic 20,16 21 60,31 20,16Numeric

5