presa cu doua coloane pentru domnul ovidiu

18
UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” SIBIU FACULTATEA DE INGINERIE PROIECT I.S.M. PRESA CU DOUA COLOANE Student: NISTOR OVIDIU Gr. 224/2

Upload: superroro

Post on 19-Jun-2015

667 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE

PROIECT I.S.M.

PRESA CU DOUA COLOANE

Student:NISTOR OVIDIUGr. 224/2

SIBIU 2006

Page 2: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” DIN SIBIUFACULTATEA DE INGINERIE “HERMAN OBERTH”CATEDREA DISCIPLINA INGINERIA SISTEMELOR MECANICE Student: MARGINEAN NELUTU

Facultatea: DE INGINERIE Sectia: ELECTROMECANICA

Anul: II Grupa: 224

TEMA DE PROIECTARE(Proiect de an nr.1)

Sa se proiecteze un mecanism surub-piulita de tipul presa cu doua coloane.Date de proiectare: ● Sarcina maxima de ridicat Q=32500N ● Inaltimea maxima de ridicat: H=160mm

Proiectul va cuprinde:A. MEMORIU DE CALCUL

1. Determinarea sarcinilor care incarca elementele mecanismului si a reactiunilor din cuple (inclusive diagramele de distributie ale fortelor si momentelor pe elementele mecanismului).

2. Calculul surubului(suruburilor) de miscare.3. Calculul piulitei (piulitelor).4. Calculul corpului (dimensiunilor corpului se adopta constructiv)5. Calculul mecanismului de actionare.6. Calculul cupei.7. Calculul randamentului.8. Memoriu justicativ cu privire la alegerea materialelor, a semifabricatelor si

asolutiilor constructive pentru principalele piese din componenta mecanislului (surub, piulita, corp etc.)

9. Norme de tehnica securitatii muncii.B. DESENE

1. Desenul de asamblare al mecanismului surub-piulita (obligatoriu se va executa la scara 1:1).

2. Desenul de executie al unui surub.3. Desenul de executie al piulitei.

Observatii1. Desenele se pot executa pe hartie de desen (in creion sau tus), pe calc(numai in tus) sau combinat.2. Nu este permis ca desenele in ciorna sa se execute pe hartie milimetrica.3. Memoriul de calcul va fi redactat, in mod obligatoriu, pe un caiet tip studentesc, pe o singura fata, iar in final se va retranscrie pe coli format A4.4. Este obligatoriu ca studentii sa respecte toate recomandarile cu privire la forma de redactare a proiectului.

Sibiu, iunie2006 INDRUMATOR DE PROIECT

Page 3: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Conf. dr. ing. Barbu Stefan

STABILIREA SARCINILOR CARE INCARCA ELEMENTUL PRESEI

Nr.crt. Elementul de calcul Relatii de calcul. Recomandari0 1 22 CALCULUL SURUBULUI2.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OL 37; OL 42; OL 50; OLC 35, OLC 45 (v. Anexele 13 si 14) OLC 452.2 CALCUL DE PREDIMENSIONARE

Sarcina de calcul Qc, N Qc=βQ=1,05∙32500=34125β=1,05…1,1 – pentru cupla cu frecare cu alunecareβ=1…1,05 – pentru cupla cu frecare cu rostogolireβ=1,05

Diametrul interior al filetului d3, mm d3= = 24.9

σac=40…60 MPa – pentru sarcini de lucru Q<20000 Nσac=60…80 MPa – pentru sarcini de lucru Q≥20000N

Alegerea filetului standardizat

Se alege filet trapezoidal standardizat (v. Anexa 24), cu pas normal (valoarea intermediara a pasului), cu marimea diametrului interior cea mai apropiata de valoarea calculate (d3STAS ≥ d3). Pentru acest filet se prezinta: notarea conform STAS; schita filetului; tabel cu princupalele dimensiuni.d3=25,D1=26,D4=33,d2=D2=29,P=6, d=32

2.3 VERIFICAREA CONDITIEI DE AUTO FRANAREUnghiul de inclinare al spirei filetului β2, grade = =

3,43

Unghiul apparent de frecare φי, grade φ 7,12==י

μ=0,11…0,12 – pentru otel/otelConditia de autofranare β2<φ 6,83>3,47→י

2.4 VERIFICAREA LA SOLICITARI COMPUSEMomentul de torsiune care solicita surubul Mt, Nmm

= - pentru cupla cu frecare cu rostogolire

Page 4: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

μrul=0.008…0,01Se alege, in functie de diametrul nominal al surubului d, rulment axial cu simplu efect, cu respectarea conditiilor drul<d si C0a≥Q (v.Anexa 48)dc=32+12=44d0=10

Tensiunea efectiva de compresiune σc, MPa σc= = 66,2

Tensiunea efectiva de torsiune τt, MPa τt= = 1,58

Tensiunea echivalenta σe, MPa

σe= ≤ σac==66,27σac – v. pct. 2.2

3 CALCULUL PUILITEI3.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OL 37; OL 42; OL 50; OLC 35; OLC 45; Fc 200; CuSn 10; CuSn 11 (v. Anexele 13, 14, 16 si 17) →OLC 45

3.2 CALCULUL NUMARULUI DE SPIRENumarul de spire z

z= = 9,14→z=10

pa= 7…13 MPa – pentru otel/otel si pentru otel/bronzpa= 5…6 MPa – pentru otel/fonta6≤z≤10, numar intreg

Lungimea piulitei Hp, mm

Hp=zP=10∙6=60

3.3 VERIFICAREA SPIREIVerificarea la incovoiere σi si forfecare τf, in MPa

♦INCOVOIERE●Piulita din otel

= 40,65

h=0,634∙P=0,634∙6=3,804σai=40…45 MPa♦FORFECARE

Page 5: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

●Piulita din otel

= 11,80

τaf=50…65 MPa

3.4 ALEGEREA DIMENSIUNILOR PIULITEIDiametrul ezterior al piulitei De, mm

De=D4+(8…10) mm=33+10=43

Diametrul exterior al gulerului Dg, mm

Dg=De+(24…32) mm=43+32=75

Inaltimea gulerului hg, mm

hg=8…12 mm→12

3.5 VERIFICAREA PIULITEI LA SOLICITARI COMPUSETensiunea efectiva de tractiune σt, MPa = 64,49

Tensiunea efectiva la torsiune τt, MPa = 0,47

Mt=Mf – v. pct. 2.4

Page 6: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Tensiunea echivalenta σe, MPa

==64,49σat=60…80 MPa – pentru otelσat=40…45 MPa – pentru fonta sau bronz

3.6 VERIFICAREA GULERULUIVerificarea la strivire σs, MPa = 23,74

σas=60 MPaVerificarea la forfecare τf , MPa =23,74

τaf=40…55 MPa – pentru otelτaf=30…35 MPa – pentru fonta sau bronz

4 CALCULUL CORPULUI4.1 CALCULUL COLOANELOR

Alegerea materialului Se recomanda: OL 50; OL 60; OLC 35; OLC 45 (v. Anexele 13 si 14)

Dimensionarea coloanelor d1, mm = 15,65

σat=100…120 MPaIn functie de d1 se alege un filet standardizat (v. Anexa 23)D2=d2=16,701;d1=15,835;D=d=18;P=2

Adoptarea celorlalte diametre ale coloanelor D0, D, in mm

D0=d+(1…2) mm=18+2=20d- diamterul nominal al filetuluiD=D0+(4…8) mm=20+8=28

4.2 CALCULUL TRAVERSEI FIXEAlegerea materialului Se recomanda: OT 50, Fc 250, Fc 350 (v. Anexele 15 si 16)Adoptarea dimensiunilor bosajului in care se monteaza piulita Dbi, Dbe, hb, in mm

Dbi=De=43Dbe≈Dg=75Hb=Hp-hg=60-12=48De, Dg, hg – v. pct. 3.4

Page 7: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Adoptarea distantei dintre coloane l, mm (v. pct. 1)

l= (0,8…0,9)H=0,9∙160=144H- inaltimea la ridicare

Verificarea la incovoiere σi, MPa = 112,79

σai=100…120 MPa – pentru otelσai=40…60 MPa – pentru fonta

5 CALCULUL TRAVERSEI MOBILEAlegerea materialului Se recomanda: OT 50, Fc 250, Fc 350 (v. Anexele 15 si 16)Verificarea presiunii dintre capul surubului si traversa mobile p, MPa

= 26,69

pa=25…40 MPadc, d0 – v. pct. 2.4

6 CALCULUL RANDAMENTULUI●Pentru cupla cu frecare cu rostogolire (rulment axial cu bile) intre capul surubului si traversa mobile

= →80

%d2 – v. pct. 2.2β2, φי – v. pct. 2.3μrul, drul – v. pct. 2.4

Page 8: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

1. SCHITA MECANISMULUI

Nr. crt.

Elementul de calcul Relatii de calcul. Recomandari

2 CALCULUL LUNGIMII MANIVELEIMomentul incovoietor total Mit, Nmm - pentru presa cu doua

coloane

=38500∙ ∙tg(7,12+3,43)+4875=89700

Forta cu care actioneaza un muncitor Fm, N

Fm=150…300 N→200

Lungimea de calcul a manivelei Lc, mm = 446,5

n= 1 sau 2 – numarul de muncitorik – coefficient de nesimultaneitate a actiunii muncitorilor (k=1 – pentru n=1; k=0,8 – pentru n=2)

Lungimea manivelei L, mm L=Lc+l0=446,5+50=496,5l0 – lungimea suplimentara pentru prinderea cu mana a maniveleil0=50 mm – pentru n=1l0= 100mm – pentru n=2

3 CALCULUL PRELUNGITORULUILungimea prelungitorului Lp, mm ● Daca L≤200…300 mm, mecanismul de actionare se

realizeaza din manivela propriu-zisa, cu lungimea Lm=L● Daca L<200…300 mm,

Page 9: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Lm=(0,3…0,4)L=0,4∙496,5=198,6iar lungimea prelungitorului Lp=L-Lm+l=496,5-198,6+80=377,9l- lungimea de ghidare a prelungitoruluil= 50…80 mm→l=80

Diametrul prelungitorului dpe, mm

● Pentru prelungitor executat din bara

=

= 17,15→18

σai=100 MPaSe adopta prelungitor sub forma de bara (v. Anexa 21)

4 CALCULUL ROTII DE CLICHET4.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OL 50; OL 60 sau OLC 45 (v. Anexele 13 si 14)→OLC 504.2 ALEGEREA DIMENSIUNILOR

Dimensiunile rotii, in mm Dm= (1,6…1,8)d=1,8∙32=57,6d – diametrul exterior al filetului surubului pe care se monteaza roate de clichetz= 8,10 sau 12 – numarul de dinti→z=10

= 9,04

h= (0,6…0.8)b=0,8∙9=7,2Di=Dm-h=57,6-7,2=50,4De=Dm+h=57,6+7,2=64,8α≤0,5d – (1…2) mm – pentru contur hexagonal→0,5∙32-2=16-2=14

4.3 VERIFICAREA ROTII DE CLICHET LA SOLICITARIVerificarea dintelui la incovoiere σi, MPa = 83,05

= 3114,58

Mit – v. pct. 2δ= 6…10 mm – grosimea dintelui rotii de clichetδ=10σai= 100…120MPa

Verificarea dintelui la forfecare τf, MPa = 34,6

τaf=80…100MPaVerificarea suprafetei de contact a dintelui de strivire σs, MPa = 43,25

σas= 100…120 MPa

Page 10: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Verificarea asamblarii pe contur poligonal la strivire σs, MPa ≤ σas= 12,71

n=6 – pentru asamblarea pe contur hexagonalδt= δ+2 mm – v. pct 1→10+2=12

5 CALCULUL CLICHETULUI5.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OL 60, OLC 45, OLC 60 (v. Anexele 13 si 14)→OLC 455.2 ALEGEREA DIMENSIUNILOR

Dimensiunile clichetului, in mm l1=(0,85…1)Dm=1∙57,6=57,6

= =

= 5,02

α=γ+(3º…5º)=5+5,02=10,02z=10db= 6…12 mm (v. Anexa 46 sau 45)→8R= db=8m=(1,75…2,25) db=2,25∙8=18δ =10g= 10…12 mm→12

= 6

Page 11: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

5.3 VERIFICAREA CLICHETULUI LA COMPRESIUNE EXCENTRICATensiunea totala σtot, MPa

=103,81

σai=100…120 MPa6 CALCULUL MANIVELEI PROPRIU-ZISA6.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OT 45, OT 50, OL 42, OL 50 (v. Anexele 15 si 13)→OT 506.2 ALEGEREA DIMENSIUNILOR

Dimensiunile manivelei propriu-zisa, in mm

δ1=(0,5…0,6)δ=0,6∙10=6δ =10D=dpe+(6…10) mm=18+10=28b1≈D=28

6.3 VERIFICAREA MANIVELEI LA SOLICITARITensiunea de incovoiere din sectiunea C-C, σi, MPa =

= 39,69

σai=100…120 MPaTensiunea de incovoiere din sectiunea B-B, σi, MPa = 106,04

σai= 100…120 MPa7 CALCULUL BOLTULUI CLICHETULUI7.1 ALEGEREA MATERIALULUI

Se recomanda: OL 50, OL 60, OLC 45 (v. Anexele 13 si 14)→OLC 457.2 VERIFICAREA BOLTULUI LA SOLICITARI

Page 12: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Verificarea boltului la forfecare τf, MPa = 30,99

db – v. pct 5.2τaf=60…80 MPa

Verificarea boltului la strivire σs, MPa = 32,44

δt – v. pct. 4.3σas=60…80 MPa

Verificarea boltului la incovoiere σi, MPa = 118,57

δ1 – v. pct. 6.2σai=100…120 MPa

8 CALCULUL ARCULUI CILINDRIC ELICOIDAL DE COMPRESIUNE CARE MENTINE CLICHETUL ORIZONTAL IN CONTACT CU DINTELE ROTII DE CLICHETIndicele arcului i

(se reconada i=8…10) i=9

Coeficientul de forma K K=1,2 – pentru i=8K=1,17 – pentru i=9K=1,16 – pentru i=10

Diametrul spirei d, mm Se recomanda d=0,8…1,5 mm→d=1,2(d=0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,5)

Diametru mediu de infasurare Dm, mm

Dm=id=9∙1,2=10,8

Forta de montaj F1, N F1=4…6 N→6NNumarul de spire active n n= 4…6→6Numarul total de spire nt= n+nc=6+1,5=7,5

nc= 1,5 – numarul spirelor de capatSageata de montaj δ1, mm

= 2,05

G=8,5∙104 MPaSageata maxima δmax, mm =2,05+3=5,05

s – cursa de lucru a arcului (v. pct. 5.2 – se masoara pe desen 2…3 mm)

Page 13: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu

Forta maxima de exploatare Fmax, N = 14,78

Tensiunea de torsiune τt, MPa= 275,66

τat=650 MPa – pentru OLC 65ARigiditatea arcului c, MPa

= 2,91

Lungimea arcului blocat Hb, mm Hb=ntd=7,5∙1,2=9Pasul arcului solicitat t, mm

= 2,16

Δ≥0,1d – jocul dintre spire a arcului solicitat de Fmax

→0,1∙1,2=0,12Lungimea arcului nesolicitat H0, mm

H0=Hb+n(t-d)=9+6(2,16-1,2)=9+6∙0,94=14,64

Lungimea arcului corespunzatoare fortei de montaj H1, mm

H1=H0-δ1=14,64-2,05=12,59

Lungimea arcului corespunzatoare fortei maxime de exploatare Hm, mm

Hm=H0-δmax=14,64-5,05=9,59

Forta corespunzatoare arcului blocat (spira pe spira) Fb, N = 16,88

δb=δmax+Δn=5,05+0,12∙6=5,05+0,72=5,77Diametrul exterior D, mm D=Dm+d=10,8+1,2=12Diametrul exterior D1, mm D=Dm-d=10,8-1,2=9,6Unghiul de inclinare al spirei arcului nesolicitat α0, grade = 0,06

Lungimea semifabricatului ls, mm= 257,03

Caracteristica elastica

Page 14: Presa Cu Doua Coloane Pentru Domnul Ovidiu