sistem de surub cu miscare
TRANSCRIPT
Sistem de Surub cu Miscare
SISTEM DE SURUB CU MISCARE
CAPITOLUL 1
CALCULUL URUBULUI I AL PIULIEI1. DESCRIEREA SISTEMULUI CU TRANSMISIE URUB-PIULI1.1.Caracterizarea transmisiei urub-piuliSistemul mecanic ce urmeaz a fi proiectat este format din urubul principal (1) care execut att micare de rotaie ct i micare de translaie. Piulia (2) este fixat n corpul (3). ntre cupa (4) i urub, exist un lagr axial care poate reduce frecrile din sistem.
1.2. Schema de principiu a sistemului proiectat
Schema sistemului de proiectat este data prin tema de proiect. Schematizat, ea este reprezentat n figura 1.
1. urub;2. piuli; 3.corp; 4. cup; 5. prghie de acionare. Figura 1. Schema de principriu a sistemului de transmisie urub-piuli1.3. Diagramele de fore i momente din elementele componente ale sistemului proiectat.
Pentru a pune n eviden tipul solicitrilor care se produc, se construiete diagrama de eforturi prezentat n figura 2. Pentru eforturile care apar n elementul i n contact cu elementul j, se folosesc urmtoarele notaii: Fi fora axial; Mij moment. Indicii superiori au semnificaiile: r radial; a axial; s stnga; d dreapta. Momentul de acionare se noteaz Mtot. Variaia pe nlimea piuliei a momentului de nurubare , M21, i variaia momentelor de frecare n lagrele radiale se schematizeaz printr-o dependen liniar.
Figura 2: Diagrama de fore i momente din elementele componente ale sistemului proiectatCAPITOLUL 2 ALEGEREA MATERIALELOR PENTRU ELEMENTELE COMPOMENTE
Necesitatea asigurrii unui coeficient de frecare redus conduce la utilizarea unui cuplu de materiale cu bune proprieti antifriciune. ntruct solicitrile corpului urubului sunt relativ mari, n mod uzual, urubul principal se execut din oel. Proprietile antifriciune ale cuplului de materiale sunt asigurate de materialul piuliei care poate fi , font. Fonta turnat n piese pentru maini-unelte, are o buna rezisten la uzare.1. Pentru urubul principal, aleg oelul OLC 45, STAS 880-88.Tabelul 2.1MaterialulSTASSimbolulTratament
TermicCaracteristici mecanice [N/mm2]
Limita de curgere
Rp 0,2Rezistena la rupere la traciune Rm
Oel carbon de calitate pentru tratament termic de mbuntaire880-88OLC 45NCR
360430min. 610630-800
2. Pentru piuli aleg materialul font FCX 300, STAS 8541-86.
Tabelul 2.2.Marca
FonteiGrosimea
Peretelui
Piesei, mm
(min)Rezistena la
Traciune
Rm N/mm2
(min)Rezistena la
Incovoiere
Ri n/mm2(min)Rezistena la
Compresiune *N/mm2(min)Rezistena la
Elasticitate*N/mm2(min)
FCX 30010300490980120*10
3. Pentru corp aleg materialul fonta Fmp 300, STAS 569-79
Tabelul 2.3.Grosimea peretelui pieseiRezist la tractiuneRezist la incovoiereRezistenta la compresiuneModulul de elasticitate
10
300
360
3
270
4. Pentru cupa aleg materialul oel OL50, STAS 500/2-80Tabelul 2.4
MaterialulSTASSimbolulTratament
termicCaracteristici mecanice [N/mm2]
Limita de curgere
Rp 0,2Rezistena la rupere la traciune Rm
Oel de uzgeneral
pentru
construcii500/2-80OL 50-
270-290490-610
5. Pentru prghie aleg OLT 65, STAS 8183-80 Tabelul 2.5MaterialulSTASSimbolulTratament
TermicCaracteristici mecanice [N/mm2]
Limita de curgere
Rp 0,2Rezistena la rupere la traciune Rm
Oel pentru tevi fara sudura
(de uz general)8183-80OLT 65N
min. 370min. 640
CAPITOLUL 3CALCULUL URUBULUI
3.1. Predimensionarea urubului
Solicitarea principal a urubului este n cazul cricului simplu, compresiunea. ntruct alturi de compresiune exist i solicitarea de rsucire, se va ine seam de existena acesteia, multiplicnd fora din tem ( F=27 [kN] = 27.000 N) cu un coeficient (gamma), ce se alege n funcie de sistemul mecanic proiectat.
Pentru varianta presa cu o coloana, este dat valoarea coeficientului Aleg =1.50
Relaia de predimensionare a urubului , rezult din solicitarea de compresiune i este:
unde Cc este coeficientul de siguran. Aleg Cc = 3
3.2. Alegerea tipului filetului
Pentru dimensionarea filetului urubului sunt necesare:
a) tipul filetului;
b) mrimea filetului;
c) numrul de spire n contact.
a. Alegerea tipului de filet se face inndu-se seam de faptul c sistemul ce urmeaz
a fi proiectat are n componen urub de micare. Se recomand filet trapezoidal i filet ferstru . Aleg filetul trapezoidal ISO, EXTRAS DIN STAS 2114/1-75 , filet trapezoidal, dxp=Tr 20 x 4 , prezentat n figura A3.1 Acesta are o bun rezisten i rigiditate;randamentul cu 4-5% mai mic dect al filetului ptrat; permite eliminarea jocului axial rezultat n urma uzrii prin utilizarea piuliei secionate; poate transmite sarcini mari, variabile, n ambele sensuri.
b. Alegerea diametrului urubului se va face n funcie de:- diametrul calculat (se va alege o valoare mai mare dect valoarea calculat)
- se va alege o valoare standardizat din irul 1 - pasul filetului se alege din valorile indicate n dreptul diametrului nominal, preferndu-se valorile ncadrate ntre bare verticale (adic valorile mijlocii care pot asigura att autofrnare, ct i o suprafa suficient de contact a filetului).Diametrul nominal al filetului, dPasul
PDiametrul nominal mediu
Diametrul nominal exterior al filetului interior
Diametrul nominal interior
al filetului exterior,
al filetului interior,
irul 1irul 2
32
29332526
D=20 p=4 d2=D2=18000 D4=20,500 d3=15500 D1=160003.3. Verificarea urubului
3.3.1 Verificarea condiiei de autofrnare
Asigurarea autofrnrii apare ca cerin n majoritatea construciilor cu uruburi de micare. La sistemele acionate manual este preferabil ca autofrnarea s se realizeze direct de ctre filet. Pentru sistemele mecanice acionate manual , se prefer ca autofrnarea s fie realizat direct de ctre filet. Condiia de autofrnare este ca unghiul de nclinare a filetului , s fie mai mic dect unghiu de frecare redus . Folosind relatia:
unde: i = 30o
Aleg = 0,15
In urma calculelor efectuate i a rezultatelor obinute, condiia de autofrnare este ndeplinit
3.3.2. Verificarea la flambaj
Suruburile lungi, solicitate la compresiune, sunt in pericol de a flamba.
Dimensiunile filetului, anterior precizate, trebuie sa asigure o siguranta suficienta si fata de flambaj. Adopt varianta dublu articulat LF = L
L = (1,351,45) H
Aleg L = 1,40 200= 280 mm => Lungimea de flambaj LF = 280mm
Coeficientul de zveltee
Se compar cu valoarea limit = 85 In urma calculelor efectuate si a comparrii lui calculat cu rezult :
=85 => flambajul plastic OLC 45 STAS 880-80 MARIMI CARACTERISTICE FLAMBAJULUI
MATRIALUL
a b
M Pa
OLC45
STAS880-80
85
449
1,67
Pentru flambajul elastic fora este dat de relaia :
Eoel = 2,1 105 MPa
Coeficientului de siguran la flambaj
Ff-forta critica de flambaj ce se calculeaza pentru flambajul plastic
Ff=FxA =328,2x188,69=61928,05
3.3.3. Determinarea numrului de spire n contact
Numrul minim de spire necesare a fi n permanen n contact, z, se va determina din condiia de rezisten la uzare. n acionrile cu viteze mici , principalul parametru care determin intensitatea uzrii i implicit durabilitatera, sunt tensiunile de contact (presiunea) ntre spire. n ipoteza repartizrii uniforme a sarcinii pe spire i neglijnd unghiul de nclinare a spirei, numrul de spire necesare rezult din relaia:
Aleg = 20
3.4. Verificarea urubului3.4.1 Verificarea spirei filetuluiSolicitarea la incovoiere:
Solicitarea la forfecare:
Tensiunea echivalenta, pentru ca un calcul acoperitor, se calculeaza cu teoria a III-a de echivalenta:
Cc= 1,5...3
Aleg Cc=3
3.4.2 Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului
=
=
CAPITOLUL 4
CALCULUL PIULITEI4. Dimensionarea piulieiDimensionarea piuliei presupune determinarea diametrului exterior De a diametrului gulerului, Dg i a nlimii hg. Diametrul exterior se determin cu relaia:
=> adopt 37Pentru materialul piuliei am ales fonta FCX 250
De = De + 2t unde t = 1....2 Aleg t = 1De = 37+2x1 = 39 mm
Aleg Dg = 45 mm
unde t = 1...2 Aleg t = 1Dg = (1.3...1.5)De=1.4*37=51.8 mm4.1 Calculul nlimii piuliei
Calculul nlimii piuliei se realizeaz cu ajutorul relaiei:
Hp = zp
unde : z numrul de spire;
p pasul; ales unde = (11,5)p => =1.54 =6
Hp = 7X4+6=34 mm
hG = (0,20,25)Hp
hG = 0,224 = 4.86, Verificarea corpului filetului
Calculul solicitarilor la rasucire
Determinarea construciei capului urubuluiDc = aprox. 1,5d =1.5x20= 30 mm
Hc = (1,211,5) DcAleg Hc = 1,5 Dc = 1,5x30 = 45 mm
4.3. Proiectarea sistemului de blocare la piuli Asigurarea piuliei n corpul cricului se realizeaz cu un stift filetat cu cep. Pentru a ti dac este necesar utilizarea acestui tift se calculeaz momentul de frecare dintre piuli i corp folosind relaia:
unde: = (0,080,1). Aleg
Mt1 = 55475.9 N/mm > MfMt1 > Mf este necesar sistem de blocare conform tabelului 4.1
Tabelul 4.1.Filet
tnC1D4C3rl
nominalabaterinominalabateri
M103,01,62,270
-0,2205,5
7+0,450
00,51245
Aleg l = 20Dac M f > M12 se alege tift filetat cu cep M10
Verificarea tiftului ales se face cu ajutorul relaiei:
MPa
Aleg
= 100 MPa
63.3 < 100
CAPITOLUL 5PROIECTAREA CORPULUI PRESA CU O COLOANA
Corpul presei se execut din font Fmp 600.
5.1. Calculul sistemului de acionare
Sistemul de acionare cel mai simplu poate fi:
cu tij sau prghie simpl;
cu o cheie simpl.
Acest sistem de acionare va trebui sa nving momentul total .
M1-2 = 55475,9 N/mmQ = (300500)NAleg Q = 400 N Mf = 13209,6 N/mm
Calculul diametrului prghiei
Pentru calcul se folosete relaia:
14,28 15Prghia se confecioneaz dintr-un oel obinuit OLT 60
Alegerea si calculul opritoruluiOpritorul este de form cilindric cu diametrul (dopritor) dop = d + (610)mm. Aleg d = 8 mmd = 32 +8 = 40
Aleg hopritor = 5mmOpritorul v-a fi montat n urub prin intermediul unui urub standardizat. Forma urubului poate fi urub cu cap hexagonal sau cu cap necat (crestat) Aleg M6; l = 855 Elementele cupei
Cupa se sprijin pe capul urubului
Aleg t = 2
Grosimea peretelui cupei 810
CAPITOLUL 77.1.Randamentul urub piuli se calculeaza cu relaia:
7.2. Calculul randamentului sistemului
Unde = M12 + Mf
PAGE 6
_1355985123.unknown
_1355987197.unknown
_1355997621.unknown
_1355998950.unknown
_1355999442.unknown
_1355999868.unknown
_1356364184.unknown
_1355999805.unknown
_1355999004.unknown
_1355998294.unknown
_1355998935.unknown
_1355997650.unknown
_1355998287.unknown
_1355988234.unknown
_1355988340.unknown
_1355988961.unknown
_1355989224.unknown
_1355988402.unknown
_1355988266.unknown
_1355987519.unknown
_1355987578.unknown
_1355987210.unknown
_1355986574.unknown
_1355986650.unknown
_1355987172.unknown
_1355986908.unknown
_1355986610.unknown
_1355986074.unknown
_1355986533.unknown
_1355986266.unknown
_1355985912.unknown
_1355981708.unknown
_1355982806.unknown
_1355982894.unknown
_1355983185.unknown
_1355984770.unknown
_1355982834.unknown
_1355982525.unknown
_1355982611.unknown
_1355981735.unknown
_1353409404.unknown
_1354126947.unknown
_1354127614.unknown
_1354136353.unknown
_1354136385.unknown
_1354136729.unknown
_1354129543.unknown
_1354127057.unknown
_1354127157.unknown
_1354127014.unknown
_1354125953.unknown
_1354126299.unknown
_1354126919.unknown
_1353414417.unknown
_1353416583.unknown
_1353417277.unknown
_1353415530.unknown
_1353409515.unknown
_1350739645.unknown
_1352722543.unknown
_1353408017.unknown
_1352629378.unknown
_1352631510.unknown
_1352634991.unknown
_1352630145.unknown
_1352549736.unknown
_1352629137.unknown
_1350662212.unknown
_1350674023.unknown
_1350679522.unknown
_1350680887.unknown
_1350674055.unknown
_1350669789.unknown
_1350101614.unknown