PROIECT DE SEMESTRU

PROIECT DE SEMESTRU

ORGANE DE MASINI

Cric cu piuli rotitoare

F = 17000 Nh = 130 mm Student: Rosu Catalin Dorin Cluj-Napoca 2014-2015

3. Memoriu TehnicObiectul prezentului proiect este proiectarea unui dispozitiv cu urub i piuli,mai exact unui cric cu piuli rotitoare, destinat atelierelor de lctuerie ori atelierelor mecanice, unde acesta i-ar gsi utilitatea. Dispozitivul mai sus amintit este destinat fabricrii n serie mic, executndu-se numai la comand. Dispozitivul este destinat utilizrii frecvente, dar de ctre un singur muncitor.3.2. Cele dou soluii constructive pentru cricul cu piuli rotitoare

Cele dou forme constructive ale cricului cu piuli rotitoare sunt prezentate n figurile 5.10 i 5.11 ). Din punct de vedere constructiv, prima variant este mai simpl, avnd corpul i tija turnate, fapt care reprezint un avantaj n cazul seriilor mari de fabricaie. Mecanismul de acionare este cu clichet vertical, roata de clichet fiind montat pe piuli prin pan. Micarea de rotaie a urubului este mpiedicat de proeminenele n form de pene ale unei piese montate pe captul inferior al urubului, pies realizat prin sudare, servind i la ghidarea urubului. Piesele au fost prevzute cu raze de racordare, iar grosimea pereilor este uniform, evitndu-se astfel aglomerrile de material. Corpul cricului este prevzut cu dou nervuri de rigidizare, datorit raportului mare dintre diametrul tlpii i cel al corpului.

Pentru varianta a doua corpul cricului este sudat, fiind alctuit din trei piese ce pot fi obinute din semifabricate laminate, iar tija cricului cu clichet orizontal se poate tealiza prin forjare sau turnare. Piulia rotitoare este centrat n corpul cricului prin intermediul rulmeantului, crescnd aftfel gabaritul radial.

Principiul de funcionare, acelai n ambele variante cazuri, const n transformarea miscrii de rotaie a mecanismului de acionare n micare de translaie pentru urubul de for, care se va ridica sau cobor. Cricul este folosit pentru a ridica obiecte grele, cu larg rspndire n industria de autovehicule.

3.3 Justificarea i descrierea soluiei alese

Ambele variante constructive prezint avantaje i dezavantaje, motiv pentru care am decis s aleg din fiecare variant elementele potrivite n vederea realizrii unei soluii constructive optime. Mecanismul de acionare ales este cel cu clichet vertical, prezentnd avantajul simplitii fa de cel orizontal. Corpul se va realiza prin turnare, datorit productivitii procesului de fabricaie pentru aceast metod. urubul va avea filet trapezoidal innd cont de facilitile oferite:

-se poate executa prin frezare;

-rezisten i rigiditate mare a spirei;

-asigur o bun centrarentre urub i piuli;

-randament mare, apropiat de cel al filetului ptrat;

-este recomandat la fore mari;

-concentratorul de tensiuni la fundul filetului este relativ mic datorit razei mari de racordare;

Unicul dezavantaj al acestui tip de filet este c poate prelua sarcini ntr-un singur sens, pe flancul activ, care are o nclinaie de 3,dar avnd n vedere cursa relativ mic, direcia forei rmne constant.

Prin folosirea unui tift fixat n partea superioar a urubului i piesa realizat prin sudare, prezent n prima variant constructiv, se va realiza mpiedecarea rotirii, oprirea la atingerea valorii maxime i ghidarea urubului.

Cupa va fi fixat n partea superioar a urubului printr-un alezaj cu joc sprijinindu-se pe captul urubului i fiind fixat de acesta printr-un tiftul fixat n partea superioar a urubului.

Roata de clichet se va fixa pe piuli prin intermediul unei asamblri de form hexagonal, iar tija, de care se prinde i clichetul utiliznd un bol, cu ajutorul unei piese inelare care este asigurat n partea superioar printr-un inel Seeger.

3.4 Caracteristici funcionale impuse

Dispozitivul trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii funcionale:

mnuire, antrenare, manipulare uoar;

gabarit ct mai redus;

curse utile ct mai mici;

siguran n funcionare;

posibiliti de producere a accidentelor ct mai reduse;

3.5 Materiale folosite

Pentru surubul de msicare se alege un otel (tabelul 1.3 pag 19) iar pentru piulita o fonta (tabel 1.4 pag 19) sau un bronz.In functie de materialele alese se stabileste presiunea de contact admisibila pa si coeficientul de frecare (tabel 1.6)\

Pentru alte elemente componente ale cricului (cupa,corpul,mecanismul de actionare) se aleg materiale din categoria otelurilor sau a fontelor.Alegem pentru surub materialul S275

at =45

unde:at si ac - Rezistenta la tractiune

ai - Rezistenta la incovoiere

at - Rezistenta la torsiune

af - Rezistenta la forfecare

ac =45

Alegem pentru piulita materialul EN-GJL-200

unde:at si ac - Rezistenta la tractiune

ai - Rezistenta la incovoiere

at - Rezistenta la torsiune

af - Rezistenta la forfecare

at =45

ac =45

ai = 50...54

at = 27...29

3.6 Funcionare

La rotirea manivelei micarea se transmite prin piuli, care se sprijin pe rulment, la urub. Acesta va face o micare de translaie, cu ajutorul cruia se deplaseaz cupa.

3.7 Indici de exploatare, reglaj i ntreinere

Dispozitivul se va manevra de ctre un singur muncitor, nefiind permis pentru manipulare folosirea altor evi, bare sau prelungitoare dect cele prevzute de proiectant, sau a

sistemelor de prghii.

Este indicat, ca dispozitivul s fie montat pe suprafee ct mai plane i orizontale.

Dispozitivul nu se va folosi pentru sarcini i dimensiuni mai mari dect cele pentru care a fost proiectat.

Se vor verifica periodic flancurile filetului, iar n caz c se constat uzura acestora, se va schimba piulia sau urubul dac este cazul.

Dup terminarea lucrului dispozitivul se va cura, iar suprafeele funcionale se vor unge cu unsoare consistent de uz general.

3.8 Tolerane, rugoziti i condiii tehnice impuse

Piesele componente ale mecanismului nefiind piese de nalt precizie, s-a ales din clase de precizie mari. Pentru ajustajul filetat s-a ales precizia 8H/8e, fiind n acord cu destinaia dispozitivului i tehnologia de execuie. Celelalte tolerane la dimensiuni s-au ales conform unor clase i precizii medii, deoarece s-a considerat c nu este necesar impunerea unor precizii mai mari.

Toleranele s-au stabilit pe acelai criteriu, fiind impuse numai acolo unde ar fi existat pericolul unor disfuncii la montare, demontare i n funcionare.

Rugozitile s-au prescris n funcie de procedeele tehnologice asupra crora s-a optat pentru prelucrarea pieselor componente ale dispozitivului.

Condiiile tehnice impuse sunt urmtoarele:

suprafeele funcionale i ansamblele componente se vor unge cu unsoare consistent;

suprafeele nefuncionale se protejeaz printr-un strat de vopsea;

pe suprafeele pieselor turnate nu se admit urme de nisip, zgur sau bravuri provenite din turnare;

muchiile necotate se vor tei la 453.9 Norme de protecia muncii

Pentru a evita accidentele, proiectantul a luat urmtoarele msuri :

verificarea urubului la solicitri compuse;

asigurarea asamblrilor;

utilizare de materiale corespunztoare;

verificarea naintea livrrii.

Msuri impuse beneficiarului :

trebuie respectate regulile de protecie a muncii din atelierul de producie;

personalul de lucru trebuie s fie instruit corespunztor;

dispozitivul de strngere nu se va supune la ocuri i lovituri directe;

la apariia unei defeciuni se va retrage dispozitivul din lucru i se va nlocui piesa defect;

asamblarea urub-piuli se va unge periodic cu unsoare consistent tip U 80.3.10 Rodajul

Se recomand urmtoarea schem de rodaj pentru ansamblul urub-piuli.

Rodajul are loc n ambele sensuri, deoarece cricul va lucra n exploatere n ambele sensuri.

Dac nu se constat defecte (frecare prea mare, gripare), cricul se supune unor ncercri peste cele de regim.

Ungerea filetului urubului i a piuliei n timpul rodajului se execut cu lubrifiantul prevzut mai nainte.

Dup rodaj cricul se cur de praful metalic rezultat n urma rodajului i de ulei.

Se verific cu atenie filetele celor doua piese (urub respectiv piuli)

Dup terminarea rodajului se trece la ncercri de control, ele se execut de asemenea la diferite ncrcri.

La ncrcarea de regim se msoar i randamentul, care permite a se verifica obiectiv economicitatea, calitatea prelucrrii i montajul.5. Memoriu justificativ de calcul5.1 Consideraii generale

Mecanismele cu urub i piuli deservesc la dispozitivele ce necesit transformarea micrii de rotaie n micare de translaie i invers. n cazul cricului cu piuli rotatitoare, la acionarea mecanismului cu clichet, acesta va roti piulia care n funcie de sensul de rotaie va determina ridicarea sau coborrea urubului.

Avantajele principale ale asamblrilor filetate sunt :

permit construcii variate n forme compacte;

au montare i demontare uoar;

construcie simpl i tehnologie de execuie uor realizabil;

posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utiliznd fore de acionare mici;

gabarit redus;

funcionare lin i fr zgomot ;

posibilitatea de a asigura n mod simplu autofrnarea;

permite utilizarea materialelor ieftine;

pre de cost sczut.

ntre dezavantajele mecanimelor cu uruburi de micare se menioneaz :

necesit asigurare mpotriva autodesfacerii;

uzura flancurilor introduce jocuri;

lipsa autocentrrii;

existena unei frecri mari ntre spirele filetului urubului i piuliei conduce la uzura pieselor i la un randament sczut ;

necunoaterea exact a forelor de strngere.5.2 Alegerea filetului

Pentru uruburile de micare se poate utiliza doar filetul cilindric cu diferite profile: ptrat, trapezoidal, ferstru i rotund cu diferite pasuri. Cu ct pasul este mai fin, cu att autofrnarea este mai bun ns i deplasarea urubului, la o rotaie complet a piuliei, adic randamentul, va fi mai mic.

Pentru cric, tiind c avem o deplasare relativ mic a urubului i direcia forei rmne constant, am ales un filet trapezoidal oferind o serie de avantaje.

d diametrul nominal al filetului; D4 diametrul exterior; H1 nlimea util a filetului;

d2 ,D2 diametrul mediu; d3 ,D1 diametrul interior; P pasul filetului;

Notaiile cu litere mici corescpund filetului exterior, adic urubului, iar cele cu majuscule filetului interior, adic piuliei.

Filetul trapezoidal are o rezisten si o rigiditate mai mare ca filetul ptrat. Folosirea piuliei reglabile radial (secionat) permite eliminarea jocului axial creat in urma uzurii flancurilor, avantaj care impune filetului trapezoidal ca principal soluie pentru mecanismele surub-piuli.

Filetul trapezoidal asigur o buna centrare intre surub i piuli putndu-se executa prin procedeul de frezare.

n cazul mecanismelor cu urub i piuli care transmit sarcini mari, in ambele sensuri, direcia forei fiind variabil (sau cu oc), se recomand utilizarea filetelor trapezoidale.

Filetul este standardizat n STAS 2114/1-75, putnd avea pas normal, fin sau mare. Valorile dimensiunilor sale se determin conform relaiilor de calcul, n funcie de diametrul nominal i de pasul filetului. Astfel:

n cazul cricului cu piuli rotitoare, piulia execut o micare de rotaie iar urubul o micare de translaie. n figura 5.2.2 sunt prezentate diagramele de for i de moment care apar la lucrul sub sarcin al cricului.

MATERIALELE FOLOSITE

Pentru surubul de msicare se alege un otel (tabelul 1.3 pag 19) iar pentru piulita o fonta (tabel 1.4 pag 19) sau un bronz.In functie de materialele alese se stabileste presiunea de contact admisibila pa si coeficientul de frecare (tabel 1.6)

Pentru alte elemente componente ale cricului (cupa,corpul,mecanismul de actionare) se aleg materiale din categoria otelurilor sau a fontelor.

Alegem pentru surub materialul S275

at =45

unde:at si ac - Rezistenta la tractiune

ai - Rezistenta la incovoiere

at - Rezistenta la torsiune

af - Rezistenta la forfecare

ac =45

Alegem pentru piulita materialul EN-GJL-200

unde:at si ac - Rezistenta la tractiune

ai - Rezistenta la incovoiere

at - Rezistenta la torsiune

af - Rezistenta la forfecare

at =45

ac =45

ai = 50...54

at = 27...29

af =36

TENSIUNI ADMISIBILE SI COEFICIENTI DE FRECAREOtel/Otel

as=100

DIMENSIONAREA

Se calculeaza diametrul mediu d2 din solicitarea la presiune de contact a spirelor cu relatia (4.1)

Diametrul d2 calculat va avea deci valoare 30.33.Se rotunjeste valoarea d2 la valoarea standardizata imediat superioara si se identifica dimensiunile filetului.

unde: F - forta axiala (sarcina maxima), in N;

h - coeficientul inaltimii spire, pentru filet trapezoidal (Tr):

m - coeficientul lungimii filetate a piulitei. Coeficientul m are volori in intervalul1,2