TEMAT:

Zaprojektować  dwusłupową prasę o nacisku Q, wznosie Hp

i powierzchni czynnej F= a x b.

DANE:

Q=24000N             

Hp=120mm                                                 

F= 250 x 180 mm

I Wstęp:

Prasa jest wykorzystywana w średnio trudnych warunkach oraz jest to produkcja seryjna. Dobór materiałów oraz inne cechy konstrukcyjne są tak ukierunkowane, aby spełnić wyżej wymienione wymagania.

              II Metodyka obliczeń:

1. Obliczenia kolumn

2. Obliczenia śruby

3. Obliczenia nakrętki

4. Obliczenia pokrętła

5. Obliczenia parametrów roboczych prasy

              III Wykorzystane w projekcie współczynniki oraz dane do obliczeń zostały wzięte z następujących pozycji książkowych:

1.      J.Reguła, W.Ciania – Podstawy Konstrukcyjne Maszyn, materiały pomocnicze do projektowania.

2.      Z. Lubiński, M. Kociszewki – Rysowanie i projektowanie części maszyn, poradnik

3.      J.  Dietrych, W. Korewa – Podstawy Konstrukcji Maszyn

      4.   A. Siemieniec, S. Wolny. -  Wytrzymałość materiałów

5.   Notatki wykładowe.

1.      Obliczenie średnicy kolumn z warunku na rozciąganie.

Na kolumny przyjmujemy stal  St3

R= 240 MPa

x = 2   

                                        , 

Przyjmuje gwint M16 o dr =13,54 mm i P=2. Grubość kolumn przyjmuje  d=22 mm.

2.      Obliczenie śruby.

Śrubę wykonuje ze stali 45 w stanie ulepszonym.

Re=420MPa

kr = kc = =210 MPa

Qz =1,3 Q,          ,   ,   ,

Przyjmuje wstępnie gwint  S20x2  o następujących parametrach:

d3=16,52   mm,  d= 26   mm,  Sr=  2,15    cm2

d2=18,5     mm,   P=2     mm,

3.      Sprawdzam śrubę na wyboczenie.

a)      długość wyboczeniowa

lw=0,7 l

Długość śruby przyjmuję o 50mm większą od H=120mm

Korzystam z warunku iż wysokość nakrętki powinna znajdować się z przedziału od  1,5d<H<3d

(warunek podany na wykładzie)

                            l =120+50=170mm

                            lw=a×l=0,7×170=120mm

Przyjmuję współczynnik bezpieczeństwa xw=3,       E=2,06×105Mpa

b)     średnica rdzenia

W gwincie   S20x2    d3=16,52 mm   a zatem warunek jest spełniony.

c)      obliczam smukłość śruby

,      

,   a zatem sprawdzam warunek na wyboczenie niesprężyste wg wzoru  

Tetmajera -  Jasińskiego. Wartości współczynników a i b dobrane zostały z skryptu „Wytrzymałość materiałów” autorów : A. Siemieniec, S. Wolny.

a=464,  b=3,62

         Zatem rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa jest wyższy od założonego.                       Warunek jest spełniony

4.      Sprawdzenie samohamowności gwintu.             

                           Zakładamy:

   ,     a więc : 

Warunek jest spełniony - gwint jest samohamowny.

5.      Obliczam całkowity moment tarcia śruby.

M= Mg+ Mk

a)      moment tarcia na gwincie

      b)   moment tarcia końcówki              Przyjmuję promień tarcia  rśr= 5 mm

              =12000 Nmm

              M=30000+12000=42000 Nmm

6.      Sprawdzam wytrzymałość śruby na naprężenia zastępcze.

,    

, 

=180MPa

kr=210MPa,   a zatem 

Warunek jest spełniony.

7.      Obliczam wysokość nakrętki z warunku  na docisk powierzchniowy.

Nakrętka z brązu    BA1032  

                      pdop=12MPa

Przyjmuje nakrętkę o wysokości 45mm

8.      Obliczam liczbę czynnych zwojów.   Wykonujemy fazki w otworze 2x45o

9.      Wyznaczam średnicę nakrętki.

10.  Obliczam wysokość kołnierza nakrętki z warunku na ścinanie.

kr=100MPa,     kt=0,65kr=65MPa

61 mm

Przyjmuje hk=5 mm.

11.  Obliczam wysokość w tulejach z odlewu z warunku na ścinanie.

,   

Przyjmuję b=20mm.

   ,

Przyjmuję   h=20mm.

12.  Obliczam czynną długość drążka.

,                            Przyjmuje siłę ręki pracownika Fr=200N

Przyjmuję długość czynną drążka l=250 mm.

13.  Obliczam średnicę drążka z warunku na zginanie.

              kg dla stali St3:                             

Przyjmuje pręt o d=16mm

14.  Obliczam sprawność.

a)      gwintu

=26%

b)     prasy