Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Projekty

   Radosław Koszela

                                    Rok IIIC Grupa 10

                                            Wydział IMiR

                                  Rok akad. 2001/2002

              Temat projektu :

              Zaprojektować dwusłupkową prasę introligatorską o nacisku Q wzniosie H i powierzchni czynnej F = a*b

W projekcie należy wykonać :

              -obliczenia wytrzymałościowe poszczególnych części

              -rysunek wykonawczy belki górnej

              -rysunek złożeniowy prasy introligatorskiej

              Dane do projektu :

                                                        Q=22kN

                                                        H=150mm

                                                        F = a * b = 240 * 170

                                                        Produkcja roczna 300 sztuk

              Dane                            OBLICZENIA-1              Wyniki

    1.Obliczenia śruby  :

                        1.1Obliczam wstępnie średnicę śruby z warunku na ściskanie

              Jako materiał śruby przyjmuję stal węglową konstrukcyjną

                                   wyższej jakości ulepszoną cieplnie 35T dla której Re=370 [MPa]             

              Przyjmuję współczynnik bezpieczeństwa xe=2,3

              Obliczam naprężenia dopuszczalne na ściskanie kc:

Re=370MPa

xe=2,3              kc= Re/ xe

              kc= = 160,8 MPa                                                                     kc=160,8MPa                                                                                             kc=160,8MPa

                            gdzie A=

              Z tablic przyjmuję wstępnie gwint trapezowy niesymetryczny

                        S 24´5  (wg  PN-69/M-02027) dla którego:

                            d=24[mm]              dr=15,322[mm]              P=5[mm]

              D1=16,5[mm]              D2=20,250[mm]              S=184[mm2]

                                                        S 24´5 

                            d=24mm

                                                                                                                dr=15,322mm

                                                                                                                P=5mm

                                                                                                                D1=16,5mm

                                                                                                                D2=20,250mm

              S=184mm2

Dane                                                                      OBLICZENIA-2                                                                                    Wyniki

              1.2 Obliczenie rdzenia śruby z warunku na wyboczenie

przyjmując założenie, że mamy do czynienia z

wyboczeniem posprężystym czyli smukłość śruby jest

mniejsza od smukłości granicznej λ<λgr;

Korzystam ze wzoru Tetmajera – Jasińskiego

σkr=a-bλgdziesmukłość śruby:

gdzie :  lr- długość zredukowana

lr=α×l  ;  α- współczynnik zależny od sposobu zamocowania śruby

α=1

l- długość śruby narażona na wyboczenie mierzona od środka nakrętki

do końca śruby w najniższym położeniu płyty:

l = 1,5 H

H=150mm                                          l = 1,5 ×150 = 225[mm]                                         l = 225mm

α = 1              lr= 1× 225 = 225[mm]                                                               lr= 225mm

              Ramię bezwładności imin:

I - moment bezwładności  ;   

S – pole przekroju śruby

Współczynnik wyboczeniowy xw:

xw= 6 ¸ 8

z tego wyznaczam naprężenia krytyczne:

;                     

Dane              OBLICZENIA-3              Wyniki

;              

Dla materiału śruby  35T  z tablicy 2.3.4

(PKM L. Kurmaz) odczytuję wartości współczynników a i b

              a = 320MPa ; b = 1,2MPa

a = 320MPa             

b = 1,2MPa

lr = 225mm              Przyjmuję współczynnik wyboczeniowy xw= 6,1

Q = 22kN

xw= 6,1

              4·Q·xw = a·π·dr2 – 4·b·lr·dr·π

              a·π·dr2 – 4·b·lr·dr·π – 4·Q·xw = 0

              po wstawieniu odpowiednich wartości otrzymano :

              320·π·dr2- 4·1,2·225·π·dr- 4·22000·6,1 = 0

              320·π·dr2-1080·π·dr- 536800 = 0

              Rozwiązuje powyższe równanie kwadratowe :

              Δ = (1080·π)2 – 4·320·π·(-536800)

              Δ = 11500237,44 + 2157506560

              Δ = 2169006797

              = 46572,6[N/mm2]

1080·π – 46572,6

          2·320·π

                                            dr1 =                               = -21,48mm Þ sprzeczność            dr1= -21,48mm

1080·π + 46572,6

          2·320·π

              dr2 =               ...