1. GRAFIČKI ZADACI MAŠINSKI FAKULTET ISTOČNO SARAJEVO 1.1 STEPENI SIGURNOSTI

Transcript

1 1. GRAFIČKI ZADACI MAŠINKI FAKULTET ITOČNO ARAJEVO 1.1 TEPENI IGURNOTI 1. Z dijelove dte n slikm i potrebno je odredit rdne npone, odvojeno z zteznje, svijnje i uvijnje. ve vrijednosti treb prorčunti z dvije kombincije, s rzličitim veličinm rdijus zobljenj i prikzti ih tbelrno. PODACI: h= 11 mm F= 1000 N b/d = 50 mm M= 680 Nm ρ1= 7 mm T= 0 Nm ρ= 8 mm. Ncrtti mitov dijgrm z čelik sledećih krkteristik: σzp(-1)n= 10 N/mm σdzp= 55±16 N/mm σf(-1)n= 180 N/mm σdf= 170±75 N/mm τt(-1)n = 105 N/mm τdt= 100±7 N/mm ReN= 60 N/mm. Prorčunti dijelove izložene zteznju, slik slik i slik Z ob dijel odrediti:. tepen sigurnosti u odnosu n pojvu plstičnih deformcij; b. Dinmički stepen sigurnosti. PODACI: B= 8 mm d = 6 mm h= 7 mm F= ± 5000 N Mterijl C60E. Odrediti dinmički stepen sigurnosti dijelov dtih n slikm i izloženih istovremeno svijnju i uvijnju. PODACI: D= 88 mm M = ±7000 Nm d = 80 mm Tmx= 000 Nm ρ= mm Tmin= 0 1

2 b ρ B h D ρ d h B B h d D ρ d D R F F M M F F M M T T lik lik 1.1. F F lik 1.1. F lik 1.1. F M M lik T T M lik T T M

3 Zdtk 1. lučjevi prikzni n slici i slici provjervju se z rzličite vrijednosti rdijus zobljenj. U nstvku se prikzuje provjer dijelov i to z dvije vrijednost rdijus zobljenj, 1 7 mm i 8 mm. Rzmtrju se sljedeći slučjevi opterećenj:. Dio 1 opterećen n zteznje, ρ= 7 mm; b. Dio 1, opterećen n zteznje, ρ= 8 mm; c. Dio 1 opterećen n svijnje, ρ = 7 mm; d. Dio 1, opterećen n svijnje, ρ = 8 mm; e. Dio opterećen n zteznje, ρ= 7 mm; f. Dio, opterećen n zteznje, ρ= 8 mm; g. Dio opterećen n svijnje, ρ = 7 mm; h. Dio, opterećen n svijnje, ρ = 8 mm; i. Dio opterećen n uvijnje, ρ= 7 mm; j. Dio, opterećen n uvijnje, ρ= 8 mm; Rdni nponi se određuju preko geometrijskog fktor koncentrcije npon αk prem obrzcu 1.19 [1]: σmx = αk σ; τmx = αk τ. gdje su σn normlni npon od zteznj, odnosno svijnj, τ tngentni npon od uvijnj. F 1000 N Normlni npon od zteznj dijel 1 jednk je zp,6. A mm M N Normlni npon od svijnj dijel 1 jednk je f 18,6. Wx 1150 mm 6 F 1000 N Normlni npon od zteznj dijel jednk je zp 6,6. A 50 mm M N Normlni npon od svijnj dijel jednk je f 55,. Wx 50 mm T 010 N Tngentni npon od uvijnj dijel jednk je t 9,78. Wp 50 mm 16 Geometrijski fktor koncentrcije npn αk određuje se n osnovu P1- []. Z rdijus ρ1 = 7 mm d/d = 50/6 = 0,78, ρ/t = 7/7 = 1. Z rdijus ρ = 8 mm d/d = 50/6 = 0,76, ρ/t = 8/8 = 1. Usvojene vrijednosti geometrijskog fktor koncentrcije npon αk ko i prorčunte vrijednosti nominlnih, odnosno rdnih npon dte su u tbeli Gemetrijsk koncentrcij npon z nvedene slučjeve opterećenj prikzn je n slikm

4 Tbel Vrijednosti stvrnih rdnih npon Dio 1 Dio Opterećenje Zteznje vijnje Zteznje vijnje Uvijnje ρ mm Npon N/mm 7 zp,6 N/mm Geometrijski fkor koncentrcije npon αk d/d b/b ρ/t αk Rdni npon - 0,78 1 1,77 σmx= 1,8 N/mm 8-0,76 1 1,65 σmx= 9 N/mm 7 f 18,6 N/mm - 0,78 1 1,6 σmx = 7, N/mm 8-0,76 1 1,5 σmx =,5 N/mm 7 zp 6,6 N/mm 0, σmx= 11 N/mm 8 0, σmx= 10, N/mm 7 f 55, N/mm 0,78-1 1,5 σmx= 8,16 N/mm 8 0, σmx= 78,7 N/mm 7 0,78-1 1, τmx= 1,7 N/mm t 9,78 N/mm 8 0,76-1 1, τmx= 1,71 N/mm lik Dio 1, zteznje, ρ =7mm lik Dio 1, zteznje, ρ=8 mm lik Dio 1, svijnje, ρ=7 mm lik Dio 1, svijnje, ρ=8 mm

5 lik Dio, zteznje ρ = 7 mm lik Dio 1, zteznje ρ = 8 mm lik Dio, svijnje ρ = 7 mm lik Dio, svijnje ρ = 8 mm lik Dio, uvijnje ρ=7 mm lik Dio, uvijnje ρ=8 mm 5

6 Zdtk. Rzmjer: 1 mm 5N lik mitov dijgrm 10 / zp N mm 1 N 180 / f N mm 1 N 105 / t N mm 1 N N / mm Dzp N / mm Df N / mm Grnic tečenj (rdn čvrstoć) kod svijnj σff i uvijnj τff približno iznose: 1, R N ff 1, Rp 1, 60 N/mm, odnosno ff 50 mm. Dt p 6

7 Zdtk. B = 8 mm d = 6 mm h = 7 mm F = ± 5000 N Mterijl: C60E Rješenje: Prem prilogu P1-v krkteristike čvrstoće i izdržljivosti mterijl C60E su: R 850 N/mm m R 580 N/mm en 0 zp 1 N N/mm 570 N/mm zp 0 N f 5 1 N 65 f 0 N = 50 t 1 N 00 t 0 N N/mm N/mm N/mm N/mm Dio dt n slici tepen sigurnosti u odnosu n pojvu plstičnih deformcij Kod sttički opterećenih mšinskih dijelov od žilvih mterijl kritični npon jednk je grnici tečenj Re. Vrijednost rdne čvrstoće σf ne treb d prekorči grnicu tečenj, odnosno σf = Rp. Z kritične npone sttički opterećenih mšinskih dijelov potrebno je uzeti u obzir tehnološki uslovljen pd npon s porstom veličine dijel, odnosno R K R N/mm p t pn gdje su: Kt tehnološki fktor veličine presjek dijel, P1-18 []; R nominln vrijednost grnice tečenj, P1-v []. pn Tehnološki fktor veličine presjek dijel Kt određuje se prem prilogu P1-1b i P1-18 i iznosi K = 1. t Međutim tehnološki fktor veličine preskek dijel, prem stndrdu DIN 7 može odrediti i pomoću sljedećih nlitičkih obrzc [5]: - Ugljenični konstrukcioni čelici i čelici z nitrirnje, oređivnje R m D= mm: D Kt 1 0,lg Ugljenični konstrukcioni čelici i čelici z nitrirnje, oređivnje R e D=-00 mm: 7

8 D Kt 1 0, 6lg - Čelici z poboljšnje D=16-00 mm: D Kt 1 0, lg 16 Mksimlni sttički rdni npon mx može se odrediti prem obrzcu F 5000 N mx 195,5 A 66 mm pri čemu je A B h mm. ttički stepen sigurnosti u odnosu n pojvu tečenj F određuje se prem sljedećmi obrzcu F F 580, 79 Fmin 1,.1,8. 195,5 mx b. Dinmički stepen sigurnosti obzirom d je promjen sile čisto nizmjenično promjenjiv, vrijednost mplitudnog rdnog npon σ jednk je njvećoj (gornjoj) grničnoj vrijednosti rdnog npon i iznosi: 195,5 /. mx N mm Fktor konstrukcije K D z normlne npone određuje se prem obrzcu 1 k KD 1 ; KD 1 ; KD 1, 6 Kg K O K v 1 0, 7 1,1 gdje su: Fktor hrpvosti površine Ko određuje se prem P1-17 [] i z vljni čelik iznosi Rm Ko 1 0, lgrzlg Ko 1 0, lg100 lg 1 0, 7 0 Vrijedosti hrpvosti R 100µm usvj iz tbele P1-17 [] z grubu obrdu. Geometrijski fktor veličine z K određuje se iz prilog P1-18v [] i z zteznje iznosi K 1 g. Fktor ojčnj površinskih slojev Kvodređuje se iz prilog P1-19 []. Usvj se Kv 1,1 z sve postupke. obzirom d dio nem izvore koncentrcije npon k 1. D1 0 N 1 69,8 D M 1, 6 mm KD mx g 8

9 obzirom d je ekvivlentni srednji npon mv jednk nuli, mplitud dinmičke izdrživosti mšinskog dijel jednk je dinmičkoj izdržljivosti mšinskog dijel z čisto nizmjenično promjenjivo opterećenje, odnosno AM D 1. M Dinmički stepen sigurnosti A AM 69,8 1,8 195,5 Dio dt n slici 1.1. A jednk je. tepen sigurnosti u odnosu n pojvu plstičnih deformcij Mksimlni sttički rdni npon σmx određuje se prem obrzcu F 5000 N mx,1 A mm A B d h mm. gdje je ttički stepen sigurnosti u odnosu n pojvu tečenj F jednk je F F 580, 9 Fmin 1,.1,8,1 mx pri čemu se vrijednost rdne čvrstoće F ne mijenj u odnosu n dio iz prethodne tčke. b. Dinmički stepen sigurnosti mx,1 N / mm Fktor konstrukcije K D z normlne npone određuje se prem obrzcu 1 k 1 1,9 1 1 KD 1 ; KD 1 ; KD,1 Kg K O K v 1 0, 7 1,1 pri čemu koeficijenti K, K, K imju iste vrijednosti ko u prethodnoj tčki. g O v Efektivni fktori koncentrcije npon k određuje se prem obrzcu 1 1,1 1 0,8 1 1,9. k k k Vrijednost geometrijskog fktor koncentrcije npon k i stepen osjetljivosti mterijl n koncentrciju npon k određuju se s dijgm dtog n slici [] i imju vrijednosti,1 k k 0,8 9

10 lik Geometrijski fktor koncentrcije npon i stepen osjetljivosti mterijl n koncentrciju npon D1 0 N 161,9 D,1 mm 1 M KD AM 1 161,9 N / mm D M AM 161,9 A 0,69,1 obzirom d je dobijen vrijednost stepen sigurnosti mnj od jedn, može se zključiti d stepen sigurnosti ne zdovoljv. Vrijednost stepen sigurnosti može se korigovti primjenom drugog mterijl ili korigovnjem dimenzij mšinskog dijel. U konkretnom primjeru korekcij stepen sigurnosti vrši se izmjenom dimenzij mšinskog dijel. Usvj se B = 60 mm, h = 9 mm. Dio dt n slici tepen sigurnosti u odnosu n pojvu plstičnih deformcij F 5000 N mx 96, A 50 mm A B h mm F 580 F 6 Fmin 96, mx b. Dinmički stepen sigurnosti A AM 69,8,8 96, 10

11 Dio dt n slici tepen sigurnosti u odnosu n pojvu plstičnih deformcij F 5000 N mx 107 A 86 mm mm A B d h F F 580 5, 107 mx Fmin b. Dinmički stepen sigurnosti 1 1, 11 0,8 1 k k k 1 k KD 1 ; KD 1 ; KD,1 Kg K O K v 1 0, 7 1,1 1 k KD 1 ; KD 1 ; KD,17 Kg K O K v 1 0, 7 1,1 D1 0 N 1 156,7 D M KD,17 mm N AM 1 161,9 D M mm A AM 156,7 1, Zdtk. D = 88 mm M = ± 7000 Nm d = 8 mm Tmx = 000 Nm ρ = mm Tmin = 0 Mterijl: Cr Prem prilogu P1-v krkteristike čvrstoće i izdržljivosti mterijl Cr su: R R m en N/mm t 1 N t 700 N/mm f 1 N f N N 50 N/mm 70 N/mm 70 N/mm 80 N/mm Dio dt n slici Prorčun rdnih npon mšinskog dijel: Npon od svijnj 11

12 f M N 19,6 W 5065,5 mm x d 80 Wx 5065,5 mm Npon od uvijnj T N t 19,9 W 10050,9 mm p d 80 Wp 10050,9 mm Amplitudni rdni nponi od svijnj i uvijnj, s obzirom n zdtkom definisne slučjeve tok promjene npon iznose: N 19, 6 mm t 19,9 N 9,95 mm Prorčun kritičnih npon mšinskog dijel Z prorčun nosivosti dijelov neophodno je poznvnje vrijednosti trjne dinmičke izdržljivosti. Vrijednosti trjne dinmičke izdržljivodti određuju se prem sljedećim obrzcim: K 1 t 1 D f N D K 1 t 1 N 0, N/mm D 1 0,8 80 9, 6 N/mm D 1 Tehnološki fktor veličine presjek dijel K određuje se prem P1-18 [] i iznosi K 0,8. Rzličiti uticji n dinmičku izdržljivost obuhvtju se preko fktor konstrukcije normlne i K D z tngentne npone. t t K D z 1 k 1 1, KD 1 ; KD 1 ; KD 1, 6 Kg K O K v 0,8 0,865 1,1 1 k 1 1, KD 1 ; KD 1 ; KD 1, Kg K O K v 0,8 0,9 1,1 Geometrijski fktor veličine K g 0,8. Fktor ojčnj površinskih slojev Kv 1,1. Efektivni fktor koncentrcije npon k, odnosno k zvisi od vrste npreznj i geometrijskog fktor koncentrcije npon i određuju se n osnovu P1-1 [] : Z svijnje kf f k,0 c f 1 c 1 0, k 1

13 ,5;,0 k 10,, 5 1 1,75 kf Z uvijnje 1 c 1 kf t k 1, ct 0,5 k 1, 1,5; 10,5 1,5 1 1, 5 kt Fktor hrpvosti površine Ko određuje se iz P1-17 [] i z vljni čelik iznosi: Rm Ko 10, lgrz lg 1 ; Ko 0,575 Ko 0, Ko 10, lg6,lg 10,865; Ko 0,5750,865 0, 5 0,9 0 Hrpvosti Rz 6 μm se usvj iz P1-17 [] z osrednje brušenje. Izdržljivost dijelov pri nizmjenično promjenjivom opterećenju određuje se prem obrzcu 1.b [1]: D1 69 N 1 55 D M KD 1, 6 mm D1 9, 6 N 1 7, D M 1, mm KD Ekvivlentini srednji npon kod istovremenog djelovnj normlnog i tngentonog npon, z slučj opterećenj (pri R = const) određuju se prem obrzcim dtim u tbeli 1.1 [1]: AM AM D1M 5 N 19,08 mv 17, 1M 1 0, 15 mm 19, 6 D1M 7, N,85 mv 9,99 1M 1 0,15 mm 9,95 Zvisnost od srednjeg npon M,z vljni čelik, se određuje prem obrzcim dtim u tbeli 1.1 [1]: M 0,0005 R m 0,1 M 0, ,1 0, 15 N/mm M f M 0,58 0, 15 0,15 N/mm pri čemu se fktor z prorčun krkteristik izdržljivosti mterijl f određuje iz prilog P1-15а [] i iznosi f 0,58. Ekvivlentni srednji npon mv se određuje u zvisnosti od primjene hipoteze o čvrstoći mterijl. Z žilve mterijle, pri prorčunu ekvivlentnih npon, njbolje rezultte dje hipotez ukupnog rd z izzivnje odgovrjućih deformcij (HDR). Prem ovoj hipotezi ekvivlentni srednji npon jednk je: 1

14 mv zpm f m mv f mv 0 9,95 17, N/mm mv 0,58 17, 9,99 N/mm mv Dinmički stepen sigurnosti A AM A gdje su: A - mplitudni stepen sigurnosti - mplitud dinmičke izdrživosti AM - mplitudni rdni npon Kod složenog npreznj mšinskog dijel njprije se izrčunvju prcijlni stepeni, ztim ukupni stepen sigurnosti. A A AM 19,08 1,57 19, 6 AM,85, 9,95 Kod rznorodnih npreznj ukupni stepen sigurnosti z žilve mterijle (HDR) iznosi: 1,57, 1,57, Dio dt n slici ,56 d D mm Rdni nponi od svijnj i uvijnj imju iste vrijednosti ko u slučju stp 1 - slik Npon od svijnj 19,6 N/mm f Npon od uvijnj t 19,9 N/mm t 19,9 9,95 N/mm Efektivni fktori koncentrcije npon β k 1 1, 1 0,95 1,1 kf kf k 1 1 1,65 1 0,95 1 1,6 kt kt k 1

15 gdje su kf efektivni fktor koncentrcije npon pri svijnju efektivni fktor koncentrcije npon pri uvijnju kt geometrijski fktor koncentrcije npon z slučj svijnj kf geometrijski fktor koncentrcije npon z slučj uvijnj kt stepen osjetljivosti mterijl n koncentrciju npon k Vrijednost stepen osjetljivosti mterijl n koncentrciju npon k se određuje s dijgrm dtog n slici i izosi k 0,95. Fktori kt i kf se određuju prem P1-b [] z slučj svijnj, odnoso P1-v [] z slučj uvijnj i iznose kf, 1,65 kt Fktori K g, KO, KO, Kv imju iste vrijednosti ko u primjeru dtom n slici k 1,1 1 1 KD 1 ; KD 1 ; KD, 6 Kg K O K v 0,8 0,865 1,1 1 k 1 1, KD 1 ; KD 1 ; KD 1,8 Kg K O K v 0,8 0,9 1,1 D1 69 N D M KD, 6 mm D1 9, 6 N 1 1,91 D M KD 1,8 mm D1M 150 N AM 16,11 mv 17, 1 M 1 0, 15 mm 19, 6 D1M 1,91 N AM 190,06 mv 9,99 1M 1 0,15 mm 9,95 AM 16,11 A 1,05 19, 6 A AM 190,06 19,1 9,95 1,0519,1 1, 05 19,1 1,05 Minimln preporučen vrijednost mplitudnog stepen sigurnosti iznosi 1,. obzirom d je dobijen vrijednost stepen sigurnosti mnj od preporučene, može se zključiti d stepen 15

16 sigurnosti ne zdovoljv, te je potrebno izvršiti korekcije zdtih dimenzij mšinskog dijel, odnosno povećti dimenzije mšinskog dijel. Korekcij dimenzij mšinskog dijel: d 85 mm, mm, D 9 mm Rdni nponi Npon od svijnj M N f 116,16 W 6061 mm x d 85 Wx 6061 mm Npon od uvijnj N T t 16,59 W 105 mm p d 85 Wp 105 mm ,16 N/mm 8,9 N/mm 1 1,11 0,95 1,05 kf kf k 1 1 1,6 1 0,95 1 1,61 kt kt k, KD 1 ; KD,6 0,8 0,865 1,1 1, KD 1 ; KD 1,8 0,8 0,9 1,1 D1 69 N 1 156,5 D M KD,6 mm D1 9, 6 N 1 16,6 D M 1,8 mm KD, f mv zpm f m 0 8, 95 1,7 N/mm mv mv mv 0,58 1,7 8, N/ mm D1M 156,5 N AM 15,5 mv 1,7 1M 1 0, 15 mm 116,16 D1M 16, 6 N AM 19, mv 8, 1M 1 0,15 mm 8,9 mv 16

17 A AM 15,5 1,1, 116,16 1,1 1,1 1, A AM 19, 8, 9 17

18 1. ZAVARENI POJEVI 1. Izrčunti dinmički stepen sigurnosti zvrenog kružnog ugonog spoj, dtog n slici 1..1, koji vezuje vrtilo s ručicom. Promjenjiv sil F može d dostigne vrijednost N. Promjen se ostvruje tko d je Fsr/Fg=0,5. PODACI: Mterijl: E95 Krk ručice R 170 mm Prečnik vrtil d: 118 mm Debljin šv 6 mm Kvlitet šv C. Izrčunti dinmički stepen sigurnosti zvrenog spoj dtog n slici 1... Kvlitet šv C. Mterijl E95. Opterećenje je dinmičko (čisto nizmjenično promjenjivo, koeficijent simetrije ciklus R=-1). PODACI: F= N R= 160 mm l= 150 mm D= 118 mm = 5 mm. Rotor s zvrenim rukvcem, dt n slici 1.., izložen je istovremeno svijnju dejstvom moment svijnj M i uvijnju dejstvom moment uvijnj T. Izrčunti dinmički stepen sigurnosti zvrenog spoj. Kvlitet šv C. Tokom rd nem udrnih opterećenj. Mterijl E95. PODACI: F= N d= 96 mm = 7 mm T= 700 Nm. Kolik je rzlik u moći nošenj sklop glvčin zupčnik dtog n slici 1.., ukoliko je spoj ostvren zvrivnjem, kvlitet šv C, ko i ukoliko je spoj ostvren presovnim sklopom ΦD1H8/z8. Mterijl E95. tepen sigurnosti zvrenog spoj =,5. PODACI: D= 15 mm d= 50 mm = 9 mm D1= 70 mm b= 18 mm Rzs= 10 μm Rzu= 10 μm 5. Dio dt n slici opterećen je čisto jednosmjerno promjenjivom silom zteznj F (slučj opterećenj ). Kvlitet šv je C. Mterijl E95. Potrebno je odredi:. stepen sigurnosti n mjestu I-I, b. stepen sigurnosti sučeonog zvrenog spoj, ukoliko je oblik šv V šv obrđen, c. potrebnu debljinu šv sučenog zvrenog spoj, ukoliko je oblik šv V šv korijen zvren tko d stepen sigurnosti zvrenog spoj bude jednk ko n mjestu I-I. PODACI: b= 50 mm B= 60 mm ρ = 5 mm δ= 5 mm F= N 18

19 F B R ρ b d lik d D1H8/Z8 D D l F R b lik 1... lik 1... d F l l=1,5d F lik 1.. F I F lik 1..5 I δ 19

20 Zdtk 1. Krkteristike čvrstoće i izdržljivosti čelik E95, P1-а []: R 90 N/mm mn R en 95 N/mm 195 N/mm zp 1 N 95 N/mm zp 0 N 5 N/mm f 1 N 55 N/mm f 0 N 15 N/mm t 1 N 05 N/mm t 0 N Mksimlni rdni npon Rdni npon uključuje smicnje i uvijnje. Npon od uvijnj T N 19,6 w,, t Wp 1880,8 mm gdje je moment uvijnj T F R Nmm 70 Nm. Polrni otporni moment zvrenog šv određuje se prem obrzcu W p Ips Ipu 80581, , ,8 mm y 65 mx ds I ps 80581,5 mm du 118 I pu 19056, 77 mm y mx 65 mm Npon od smicnj F N 6,85 A 6,16 mm w,, s Površin presjek šv izloženog smicnju određuje se prem obrzcu A ,16 mm. Kritični npon Z slučj opetrećenj mplitud dinmičke izdržljivosti zvrenih spojev, određuje se prem obrzcim dtim u tbeli 1.7 [1]: 0

21 w, D, N w, D, N 1 1 D 1 N wm, w, mx D 1 N wm, w, mx tg tg w, A, N w, D, N w, m w, A, N w, D, N w, m Fsr sr sr obzirom d je zdto 0,5, slijedi i d je 0. F g d obzirom d je sr, slijedi d je g sr d 1 1 d g g g 1 1 d 0,5 g d 1 1 g d g 0, odnosno R 0. g D 0 D 1 D1 15 tg 1 1 0,585 0 / 0 05 D D 0, D1N 15 N w, D, N 05 wm, 1 0,5 0,585 mm 1 tg w, mx obzirom d je R 0, mplitud dinmičke izdrživosti epruvete jednk je τa,s,n 1 1 N w, mx mm Kritični nponi dinmički opterećenih zvrenih spojev određuju se, zvisno od vrste opterećenj, prem sljedećim obrzcim: Isteznje - pritisk:,, 1 K,, vijnje: w, A, f 1 Kt A, f, N micnje: W, A, s 1 Kt A, s, N Uvijnje: W, A, t 1 Kt A, t, N w A zp t A zp N g g 1

22 Pri tome su wa, - mplitud dinmičke izdržljivosti zvrenog spoj wa AN, - mplitud dinmičke izdržljivosti epruvete AN - fktor oblik šv - P1-8 [] 1 - fktor kvlitet šv - P1-b [] K - tehnološki fktor veličine presjek t Usvje se K 1 t 1 0,1 0,9 K 1 0, 1 0,9 15 6,15 N/mm w, A, s, t 1, A, s, N K 1 0, 1 0,9 15 6,15 N/mm w, A, t, t 1, A, t, N tepen sigurnosti dinmički opterećenih zvrenih spojev određuje se prem sljedećim obrzcim: Isteznje - pritisk: vijnje: micnje: Uvijnje: s W, A, zp s W, A, f s W, A, s s W, A, t w, A, zp w,, zp w, A, f w,, f w, A, s w,, s w, A, t w,, t U konkretnom primjeru posebno se određuje mplitudni stepen sigurnosti z smicnje, posebno z uvijnje: w, A, s 6,15 sw, A, s 6,7 6,85 s w,, s 6,15 w, A, t W, A, t w,, t 19,6, obzirom d su ob npon tgentn, ukupni stepen sigurnosti se prem obrzcu 1. [1] rčun ko: t s 6,7, 1,7 6, 7, Zdtk. t s Krkteristike čvrstoće i izdržljivosti čelik E95, P1-а []: R 90 N/mm mn R en 95 N/mm 195 N/mm zp 1 N

23 95 N/mm zp 0 N 5 N/mm f 1 N 55 N/mm f 0 N 15 N/mm t 1 N 05 N/mm t 0 N Određivnje rdnog npon Rdni npon uključuje svijnje, smicnje i uvijnje. Npon od svijnj M N 1,67 w,, f Wx 690, mm Moment svijnj M F l Nmm 1500 Nm. Aksijlni otporni moment zvrenog šv određuje se prem obrzcu: W I I 10170, ,85 xs xu x 690, mm, gdje su: ymx ds I xs 10170,6 mm 6 6 du 118 I xu 95118,85 mm ymx 65 mm. Npon od uvijnj T N 11,56 w,, t Wp 1880,8 mm Moment uvijnj T F R Nmm 1600 Nm. Polrni otporni moment zvrenog šv određuje se prem obrzcu: W I I p ps pu ymx Ips Ipu 80581, , ,8 mm, gdje su: y 65 mx ds 80581,5 mm du , 77 mm mm. Npon od smicnj F N,9 A 6,16 mm w,, s

24 Površin presjek šv izloženog smicnju određuje se prem obrzcu: A ,16 mm. Određivnje kritičnih npon obzirom d je opterećenje čisto nizmjenično promjenjivo (koeficijenot simetrije ciklus R 1), mplitud dinmičke izdržljivosti epruvete jednk je dinmičkoj izdržljivosti epruvete pri čisto nizmjeničnoj promjeni npon, P1-а [] i iznosi A, f, N 1 5 N/mm f N z svijnje, odnosnow, A, t W, A, s 1 15 N/mm t N z uvijnje, odnosno smicnje. Amplitud dinmičke izdržljivosti zvrenog spoj z svijnje, uvijnje i smicnje je jednk: w, A, f 1 Kt A, f, N 0,87 0, N/mm W, A, t 1 Kt A, t, N 0, 1 0, , N/mm W, A, s 1 Kt A, s, N 0, 1 0, , N/mm pri je čemu fktor oblik šv 0,87 z svijnje, odnosno 1 0,1 1 z uvijnje / smicnje. Fktor kvlitet šv 0,9 z sv npreznj. Tehnološki fktor veličine preskek Kt 1. obzirom d je npreznje mšinskog dijel složeno, njprije se rčunju prcijlni stepeni sigurnosti, ztim ukupni stepen sigurnosti: vijnje: micnje: Uvijnje: s W, A, f s w, A, f w,, f 19 1,67 90, w, A, s W, A, s w,, s, 9 s 90, w, A, t W, A, t w,, t 11,56 8,86 1,07 7,8 Kod istorodnih npon ukupn stepen sigurnosti se rčun prem obrzcu: t s 7,81,07 5,58 t s 7,8 1, 07 Ukupn stepen sigurnosti jednk je: 8,86 5,58,7 8,86 5,58 Zdtk. Određivnje rdnog npon Rdni npon uključuje svijnje, smicnje i uvijnje. Npon od svijnj M 717 N 9,6 w,, f Wx 588,8 mm

25 Moment svijnj M F l Nmm 71, 7 Nm. l 1,5 d 1, mm Aksijlni otporni moment zvrenog šv određuje se prem obrzcu: W I I 7180, ,56 xs xu x 588,8 mm, gdje su: ymx ds I xs 7180, 65 mm 6 6 du 96 I xu ,56 mm y mx 55 mm Npon od uvijnj T N 6,8 w,, t Wp , 6 mm Moment uvijnj T dt je u postvci zdtk i iznosi T Nmm 700 Nm. Polrni otporni moment zvrenog šv određuje se prem obrzcu: W p Ips Ipu 16681,5 81, ,6 mm, gdje su: y 55 mx 96 7 ds I ps 16681, 5 mm du 96 I pu 81,1 mm. Npon od smicnj F N 8, A 6,9 mm w,, s Površin presjek šv izloženog smicnju: A 6,9 mm Određivnje kritičnih npon Broj promjen npon svijnj jednk je broju obrtj vrtil jer se pun ciklus promjene ostvruje u toku jednog obrt. Npon uvijnj je konstntn pri konstntnom obrtnom momentu bez obzir n rotciju vrtil. Ipk, dejstvo obrtnog moment povremeno prestje usljed prestnk rdnih otpor kod mšine ili usljed isključivnj mšine. Broj ovih promjen u rdnom vijeku mšine može biti veliki. Iz ovih rzlog se npon uvijnj može smtrti jednosmjerno promjenjivim. Nrvno, u slučju promjenjivog obrtnog moment ovj npon bi tkođe bio nizmjenično promjenjiv. Z slučj svijnj, mplitud dinmičke izdržljivosti epruvete jednk je dinmičkoj izdržljivosti epruvete pri čisto nizmjeničnoj promjeni npon i iznosi 5

26 A, f, N 5 N/mm f 1 N odnosno smicnje, P1-а []. odnosno W A t W A s t N z uvijnje,,,,, 0 05 N/mm Amplitud dinmičke izdržljivosti zvrenog spoj z svijnje, uvijnje i smicnje je jednk: w, A, f 1 Kt A, f, N 0,87 0, N/mm W, A, t 1 Kt A, t, N 0, 1 0, ,65 N/mm W, A, s 1 Kt A, s, N 0, 1 0, ,65 N/mm pri čemu vrijednosti fktor oblik šv 1, fktor kvlitet šv i tehnološkog fktor veličine presjek Prcijlni stepeni sigurnosti vijnje: micnje: Uvijnje: K t imju iste vrijednosti ko u prethodnom zdtku. s W, A, f s w, A, f t s 9,07 11,85 5,1 9, 07 11,85 t s Ukupn stepen sigurnosti w,, f 19 9,6 75,65 w, A, s W, A, s w,, s 8, s 75,65 w, A, t W, A, t w,, t 6,8,86 5,1,08,86 5,1 Zdtk. Određevnje moći nošenj zvrenog spoj,86 9,07 11,85 Zvreni spoj opterećen je n uvijnje momentom uvijnj T čiji je krkter promjene jednosmjerno promjenjiv. Prem tome, mplitud dinmičke izdržljivosti epruvete A,, t N t 0 N 05 N 10,5 jednk je. mm Amplitud dinmičke izdržljivosti zvrenog spoj jednk je: W, A, t 1 Kt A, t, N 0, 50,9110,5 1,51 N/mm K 1 t 1 0,5 0,9 obzirom d je stepen sigurnosti dinmički opterećenog zvrenog spoj sw, A, t,5 mplitud rdnog npon jednk je: 6

27 1,51 N 16,60. w, A, t w,, t w,, t,5 mm lijedi d je mksimlni rdni npon jednk w, t w,, t 16,60,08 N/ mm. Mksimln vrijednost obrtnog moment T koju zupčnik može prenijeti z nvedene uslove iznosi T W, , ,01 Nmm 66,07Nm w, t p Polrni otporni moment W I I I I W p određuje se po obrzcu: , , ,9 mm ps pu p, gdje su: ymx ps pu 70 9 ds , 7 mm du ,5 mm Obimn sil se rčun po obrzcu: T 66079,01 F 76,08 kn D 70 Određevnje moći nošenj presovnog spoj 70H8/ z8 Z područje nzivnih mjer mm i IO osnovne tolerncije IT8 brojn vrijednost osnovnih tolerncij iznosi t=t = 6 µm. 70H8 Gornje grnično odstupnje E = 6 µm. Donje grnično odstupnje EI = 0 µm. 70 z8 t 6 µm Gornje grnično odstupnje: es 0 µm Donje grnično odstupnje: ei 7 µm Njveći preklop: P EI es 00 0 µm g Njmnji preklop: Pd E ei µm Tolerncij nlijegnj z čvrsto nlijegnje određuje se ko: T P P 0 8 9µm n g d T T t 6 6 9µm n Gubitk preklop zbog skidnj nervnin: Njmnji stvrni preklop P P P µm wd d Reltivni njmnji stvrni preklop P 0,8 R R 0, µm zs zu 7

28 Pwd 1 wd 0,00 D 7010 F Njmnji pritisk u spoju p Fd Es N wd 0,00 17,56 K, 7 mm Pomoćn veličin K , ,5, , ,5 u s u s Odnos prečnik spoljšnjeg i unutršnjeg dijel DF 70 s 0,5 D 15 DF 50 u 0,71 D 70 Dozvoljen nosivost spoj - mksimln ksijln sil pfd Df l p 17, ,07 F 70,5 N, 70 kn 1,8 p µ 0,07 koeficijent prionljivosti z podmzne površine p 1,8 stepen sigurnosti protiv proklizvnj spoj z jednosmjerno promjenjivu p ksijlnu silu Zvreni spoj im,5 put veću moć nošenj od presovnog spoj. Zdtk 5.. tepen sigurnosti n mjestu I-I Tehnološki fktor veličine poprečnog presjek Kt 1. Geometrijski fktor veličine z zteznje i pritisk K g 1. Fktor ojčnj površinskih slojev Kv 1,1. Geometrijski fktor koncentrcije npon k 1,8, slik tepen osjetljivosti mterijl n koncetrciju npon k 0,8, slik Hrpvost (z osrednje brušenje) R 1,5m, P.1.17 []. Efektivni fktori koncentrcije npon ( 1) 1 (1,8 1) 0,8 1 1, 656 k k k z Rm 90 Ko 1 0, lgrzlg 1 1 0, lg1,5lg 1 0, k 1 1, KD 1 1 ; KD 1,6 Kg K O K v 1 0,906 1,1 K N/ 1 t mm D f 1 N 8

29 D1 195 N 11,875 D 1,6 mm 1 M KD M 0,0005 R m 0,1 M 0, ,1 0,0715 N/mm F 0000 N zpm 80 A 505 mm zpm N 0 mm N mv zpm f m mm D1M 11,875 N AM 106,6 mm mv 80 1M 10, AM 106, 6 A,66 0 b. tepen sigurnosti zvrenog spoj (oblik šv V šv obrđen ) Fktor oblik šv 1 0,9, P1.8 []. Fktor kvlitet šv 0,9, P1.6 []. Tehnološki fktor veličine poprečnog presjek Kt 1. D 0 D 1 D1 195 tg 1 1 0, / 0 95 D D F F F N w mx 100 A hl h( b ) 5 ( 50 5) 5 0 mm 1 1 N w, m w, mx mm 195 N w, D, N 95 10,50, 6779 mm 1 N w, A, N w, D, N w, D, N 95 17,5 17,5 mm N w, A, zp 1 Kt A, zp, N 0,9 0,917,5 1,1 mm w, A, f 1, 1 sw, A, f, 50, w,, f c. Potrebn debljin šv sučenog zvrenog spoj (oblik šv V šv korijen zvren ) Fktor oblik šv 1 0,70. Fktor kvlitet šv 0,9. Tehnološki fktor veličine poprečnog presjek Kt 1. tg 0,6779 9

30 N w, D, N 95 mm N w, A, zp 1 Kt A, zp, N 0, 700,9 17,5 9,95 mm w, A, f w, A, f 9,95 N sw A f,66, w f,9 s,66 mm,,,, w,, f W, A, f N w, mx w,, f,9 69,86 mm F F F 0000 w, mx A l ( b ) (50 ) ,86 (50 ) Prethodni izrz predstvlj kvdrtnu jednčinu, čiji su korijeni potrebn debljin šv, s tim d se, s obzirom n zdtu debljinu dijel, smo prvo rješenje može smtrti relnim. 8,88 mm 1 16,1 mm 0

31 1. NAVOJNI POJEVI POKRETNI NAVOJNI POJEVI Konstruisti nvojni prenosnik ručnu dizlicu prem slici.1.1. PODACI: Opterećenje: Visin diznj: MATERIJAL: Nvojnog vreten: Ručice: Nvrtk: NAVOJ: PRORAČUNATI: F= 1 kn l = 00 mm E95 5JR P.Cun1 (kljn bronz) Trpezni lik 1..1 Ručn dizlic. Nvojno vreteno (s smokočenjem); b. Nvrtku; c. Obrtni moment n ručici i stepen iskorišćenj nvoj i nvojnog prenosnik; d. Ručicu pri čemu se dužin ručice prorčunv prm ukupnom obrtnom mometu i ručnoj sili kojom treb ostvriti tj moment. Ručn sil se uzim N. Prečnik ručice prorčunti iz uslov čvrstoće n svijnje. Uzeti d je broj rdnik koji rukuju dizlicom jedn. e. Dimenzije postolj; NACRTATI:. klopni crtež dizlice; b. Rdioničke crteže; Rješenje: Tbel 1..1 Krkteristike mterijl Mterijl R pn N/mm R mn N/mm Nvojno vreteno E Ručic 5JR 5 60 Nosč teret 5JR 5 60 Nvrtk P.Cun1 (kljn bronz) Klizni ležj P.Cun1 (kljn bronz) Postolje GJL

32 Određivnje dimenzij nvojnog vreten Nvojno vreteno je isprvno dimenzionisno ko je postignut stepen sigurnosti koji iznosti 1,5 z sttičko, odnosno z dinmičko opterećenje [1]. Nvojno vreteno se dimenzioniše s obzirom n normlni npon usljed zteznj ili pritiskivnj, pri čemu se zbog uvijnj potrebn površin jezgr nvoj povećv z 5% 0%. Poprečni presjek jezgr nvoj se određuje prem obrzcu F A 1, z p doz z p doz kr obzirom d je opterećenje sttičko, kritični npon je kr Re Rp0, iznosi 1,5 (usvj se ). 95 N 17,5 z p doz mm 1000 A 1, 1,9 mm 17,5, te stepen sigurnosti Ovome odgovr prvi veći trpezni nvoj Tr 0 x s dimenzijm d = 18 mm, d = 15,5 mm, A = 189 mm. P Ugo ngib zvojnice tg 0,07,,08 d 18. Koeficijent trenj u nvojnom pru čelik bronz se kreće od 0, 07 0,16[], p redukovni ugo trenj z koeficijent 0,10 iznosi 0,10 n rctnn rctn rctn 5,91 0 cos cos Ovko privremeno usvojeni trpezni nvoj treb provjeriti s obzirom n složeno npreznje u jezgru. Normlni nponi u jezgru vreten usljed pritisk iznosi: F N A mm Tngentni npon u jezgru vreten usljed uvijnj iznosi: T N W mm p d T Tn F tn n Nm d W mm p 16 Ekvivlentni npon usljed složenog npreznj jednk je: 0 i gdje je 0

33 d 18 Tn F tn n 1000 tn, 08 5,91,1 Nm obzirom d je npreznje sttičko, 0 1,5 0,7. F 1000 N 7,07 A 189 mm d 15,5 Wp 70,81 mm T,1 10 N 0,7 W 70,81 mm p mp p 0 t 7,07 1,5 0,7 86,09 N/mm tepen sigurnosti usljed složenog npreznj 95, 86,09 mp tepen sigurnosti je veći od p se izbrni trpezni nvoj može zdržti. Provjer nvojnog vreten n izvijnje u njnepovoljnijem položju, kd je teret u krjnjem gornjem položju Nvojno vreteno treb provjeriti n izvijnje u njnepovoljnijem položju, kd je teret u krjnjem gornjem položju. Dužin izložen izvijnju (l) rčun se od dodirne površine nosč teret n vretenu do polovine visine nvrtke. Pri određivnju vitkosti vreteno se posmtr ko zglobno oslonjeno n ob krj tko d je lred l[]. obzirom d još uvijek nije poznt visin nvrtke, ko i visin glve nvojnog vreten, z prethodni prorčun usvojiće se d je l 1,5 h( h - visin diznj), []. red l 1, mm red Poluprečnik inercije vreten d 15,5 imin,875 mm Koeficijent vitkosti vreten lred 75 96, 77,875 i min Prem P.19 [], z mterijl nvojnog vreten E95, 0 89, što je mnje od dobijene vrijednosti 96, 77. Prem tome, kritični npon u odnosu n izvijnje se rčun po Ojleru prem obrzcu: 5 E,1 10 N k 1,08 96, 77 mm N dijelu gdje postoji opsnost od izvijnj nvojno vreteno je npregnuto n pritisk i uvijnje, p je mjerodvni npon n pritisk. k 1,08 i,56 86,09 mp mp

34 tepen sigurnosti vreten protiv izvijnj mnji je od preporučenog koji z prorčun po Ojleru iznosi i= 6. Prem tome potrebno je korigovti dimenzije nvojnog vreten. Usvj se prv već vrijednost trpeznog nvoj Tr x 5 s dimenzijm d = 1,5 mm, d = 18,5 mm, A = 69 mm. P 5 Ugo ngib zvojnice tg 0,07,, d 1,5 F 1000 N 5,0 A 69 mm d 18,5 Wp 1,58 mm d 1,5 Tn F tn n 1000 tn, 5,91 6,91 Nm T 6,91 10 N 1,67 W 1,581 mm p N 5,0 1,5 1,67 60,79 mm mp p 0 t tepen sigurnosti usljed složenog npreznj 95,85. 60,79 mp l 1, mm red d 18,5 imin,6 mm Koeficijent vitkosti vreten lred 75 81,09,6 i min Prem P.19 [], z mterijl nvojnog vreten E95, 0 89, što je veće od dobijene vrijednosti 81, 09. Prem tome, kritični npon u odnosu n izvijnje rčun se po Tetmjeru po obrzcu: k 5 0,6 5 0,6 81,09 8,7 N/mm N dijelu gdje postoji opsnost od izvijnj nvojno vreteno je npregnuto n pritisk i k 8, 7 uvijnje, p je mjerodvni stepen sigurnosti jednk i,68. obzirom d 60,79 se preporučeni stepen sigurnosti protiv izvijnj i z prorčun po Tetmjeru kreće u grnicm i = dobijeni stepen sigurnosti zdovoljv. Prem [], pitnje oslnjnj nosč teret koje se ne obrće n vreteno koje se obrće, rješv se postvljnjem bilo kliznog, bilo kotrljjnog ležj. Pri tome se z terete mnje od F 15 kn između nosč teret i vreten postvlj prsten od bronze, tko d se dobij ksijlni klizni ležj, dok se z veće terete postvlj ksijlni kotrljjni ležj. obzirom d je dto opterećenje dizlice F 1 kn, usvj se konstrukcij dizlice s kliznim ležjem. mp

35 poljšnji prečnik oslonc kliznog ležj ( D 0 ) izrčunv se iz uslov površinskog pritisk prem obrzu: D o F p doz d 0 gdje su: d0 unutršnji prečnik kliznog ležj, koji se određuje prem obrzcu D o d 0,6 0,7 d 0,6 0,7 1, 16,8, d 15 mm 0 0 pdoz dozvoljeni provršinski pritisk z vreteno od čelik prsten od bronze (klizni ležj), iz tb..15. [] p 17,5,5 N/mm, usvj se pdoz doz ,1 mm 0 Prečnik glve nvojnog vreten D g, usvj se Do 0 mm 0 N/mm Pri konstruisnju proširenog dijel nvojnog vreten (prečnik glve nvojnog vreten) kroz koji se provlči ručic D potrebno je voditi rčun d površin poprečnog presjek mor biti g već od površine poprečnog preskek jezgr vreten A. Konstrukciono se usvj prečnik glve nvojnog vreten D D mm. Visin glve nvojnog vreten d g gl h 1, 1,5 1, 1,5 1, 6, usvj se h 5 mm. Određivnje dimenzij nvrtke Broj ktivnih nvojk nvrtke z n se određuje iz uslov površinskog pritisk n dodirnim površinm bokov nvoj vreten i nvrtke prem obrscu: z n F ,5 d H p 1,5,515 1 doz, usvj se zn 6 gdje su: H 1 dubin nošenj nvojnog spoj, H1 0,5 P 0,5 5,5 mm pdoz - dozvoljeni površinski pritisk u nvojnom spoju pokretnih nvojnih spojev, p 11,0 17,5 N/mm, usvj se p 15 N / mm Visin nvrtke tb..15. [] doz ln zn P mm. Zbog mogućnosti nervnomjerne rspodjele opterećenj dužin nvrtke treb biti u grnicm: ln d 1, 1,6 1, 1,6 1, 8, mm obzirom d je visin nvrtke nešto mnj od preporučenih vrijednosti, usvojiće se broj ktivnih zvojk nvrtke zn 7, odnosno visin nvrtke ln zn P mm. Provjer površinskog pritisk doz 5

36 F F P N p pdoz, p 11,85 p A l d H 51,5,5 mm uk n 1 poljšnji prečnik nvrtke poljšnji prečnik nvrtke D (prečnik obod nvrtke) određuje se prem formuli: D n n 5 F d 1, mm 56 doz gdje je: Re 10 N σ doz dozvoljeni npon z nvrtku od bronze doz 56.,5 mm poljšnji prečnik nvrtke, tkođe, može se odrediti konstruktivno po obrzcu D 1, 1,7 d n Dn Dn d 1, 1,7 1, 1,7,6 0,8 0 mm Nkon tog provjerv se stepen sigurnosti usljed složenog npreznj F A gdje su: A Dn d poprečni presjek tijel nvrtke I p Dn d polrni moment inercije presjek A I p Wp - polrni otporni moment presjek A Dn Uporedni npon usljed složenog npreznj jednk je: i A Dn d 0 80,8 mm I p Dn d 0 186,8 mm I p 186,8 Wp Wp 109, mm Dn 0 F 1000 N 17,1 A 80,8 mm T 6,9110 N,6 W 109, mm p N i n 17,1 1,5,6 17,77 mm T 10 17,77 i 7,87 doz 6

37 Prečnik obod nvrtke se određuje iz uslov površinskog pritisk između obod nvrtke i postolj dizlice prem formuli: F b n 6,16, b 50 mm pdoz,6 D D mm D gdje je: pdoz dozvoljeni površinski pritisk slbijeg mterijl u spoju. obzirom d je 1, Re 1, 98 N postolje od sivog liv, nvrtk od bronze, pdoz,6 z,5 mm 1, Re 1, 10 N postolje, odnosno pdoz 8 z nvrtku.,5 mm Pri tome su kritični nponi z postolje (mterijl GJL-150) Rp0,N 98 N/mm, P.1- [], odnosno z nvrtku (Cun1) Rp0, 10 N/mm, P.1- []. Visin obod nvrtke rčun se konstruktivno po obrzcu: b ln 5 11,6 8,75, b 10 mm Provjer visine obod nvrtke n smicnje F 1000 N 11,1 D b 010 mm n Rdn čvrstoć kod smicnj iznosi 1, Re 1, 10 N tf 97 mm p je stepen 97 sigurnosti jednk 8,7. 11,1 Određivnje dimenzij ručice lik 1... Nvrtk Dužin ručice prorčunv se prem ukupnom obrtnom momentu T i ručnoj sili kojom se treb ostvriti tj moment. Ručn sil se uzim N z duži rd, odnosno N z 7

38 krći rd, u slučju mnjih visin diznj. tepen sigurnosti se usvj = u odnosu n m zteznu čvrstoću (dovoljno je spriječiti lomljenje ručice), dkle fdoz. obzirom d je n osnovu dtog opterećenj F 1 kn usvojen konstrukcij dizlice s kliznim ležjem, pri prorčunu ručice potrebno je u obzir uzeti i obrtni moment Tµ koji služi z svldvnje otpor trenj n dodirnoj površini glve vreten i nosč teret, odnosno glve vreten i kliznog ležj. Pri tome je koeficijent trenj z klizni ležj od bronze iznosi µ 0,1 []. T µ 1 d d F 10000,1,7 Nm d 0 15 s u s du Između ručice i otvor u nvojnom vretenu predvidjeti lbvo nlijegnje i grube tolerncije izrde, H11/ 11 ili H11/ c 11[]. Dužin ručice L T T n gdje je n broj rdnik, k koeficijent kojim se uzim u obzir neugodnost n k Fr istovremenog djelovnj dv rdnik (k = 1 kd djeluje jedn rdnik, k = 0, 0,9 kd djeluju dv rdnik []), Fr ručn sil 00 N. 6,91, 710 L 17,0 mm Usvj se potrebn dužin ručice 50 mm. Ukpn dužin ručice Dg L 5 80 Luk L x 50 15,5 mm, Luk 0 mm L potrebn dužin ručice Dg prečnik glve nvojnog vreten x dužin nvoj n koji se nvrće kugl L dužin koj u obzir uzim širinu ške ( mm) Prečnik ručice Prečnik ručice određuje se iz uslov čvrstoće ručice n svijnje. d r 10nk F L ,5 r 1 dr doz 10 1,19 mm, 15 mm D 5 R 60 N L L 50 7,5 mm, 10 mm g m 1 doz Mterijl ručice 5JR, Određivnje dimenzij postolj Rm 60 N/mm. Visinu postolj hp određujemo n osnovu potrebne visine diznj teret h = 00 mm, te visine nvrtke ln 5 mm. 8

39 p mm h h l b n 1 1 Postolje se izvodi s ngibom tg ( ) Z slobodn izlz nož prilikom obrde unutršnje površine postolj ispod nvrtke usvj se D6 = Dn + (5 10) mm = = 50 mm. Unutršnji prečnik osnove postolj 1 1 D D6 hp tn D6 hp ln mm Prečnik D se određuje iz uslov površinskog pritisk n mterijl podloge n koje se oslnj dizlic. F N N D D 10 11,, D 150 pdoz mm mm Dozvoljeni površinski pritisk z drvenu podlogu pdoz N/mm []. Usvj se debljin zid δ = 10 mm [], p je prečnik D 5 D mm. Visin ppuče postolj 1 1,5 1, mm. Određivnje dimenzij nosč teret Nosč teret se izrđuje obično od čelik. U ovom primjeru z izrdu nosč teret predviđen je konstrukcioni čelik 5JR. Nosč teret je npregnut n pritisk i uvijnje komponentom momet uvijnj Tµ, li se ne prorčunv jer konstrukcione dimenzije prikzne n slici 1.. dju dovoljnu sigurnost. Visin nosč teret h konstrukciono se uzim h =1,5d. Između nosč teret i zvršnog dijel nvojnog vreten potrebno je predvidjeti lbvo nlijegnje. Nreckn površin omogućv bolju stbilnost teret (sprečv kliznje teret). Z učvršćivnje nosč teret koristi se zvrtnj s cilindričnim zvršetkom JU M.B1.91 gdje cilinrični zvršetk nliježe n odgovrjući žlijeb n vrhu nvojnog vreten. h 1, 5 d 1, mm Prečnik vrh nosč određuje se konstrukciono dn 1,8,, usvj se mm. Usvj se ngib postolj 1:10 (konus izveden 1:5). Određivnje dimenzij kliznog ležj lik 1... Nosč teret Dimenzije kliznog ležj od bronze P.Cun1 usvjju se konstuktivno. Uzim se visin prsten hl =0, d. Dodirne površine treb d budu fino obrđene. Između zvršnog dijel vreten i prsten predvidjeti lbvo nlijegnje. Klizni ležj je opterećen n površinski pritisk. 9

40 N / mm (z P.Cun1 p ) =15 N/mm doz lik 1... Konstruktivn rješenj glvnih djelov ručne dizlice Provjer nvojnog vreten n izvijnje kd je teret u krjnjem gornjem položju Nvojno vreteno je prilikom prethodnog određivnj dimenzij provjereno n izvijnje i to u njnepovoljnijem položju, tj. kd je potpuno izvučeno. Budući d n početku nisu poznte dimenzije nvrtke, ležj i nvojnog vreten, redukovn dužin vreten se usvj i iznosi lred 1,5h ( h visin diznj). Nkon što su dimenzije element ručne dizlice određene, poznt je dužin izložen izvijnju, te se nvojno vreteno ponovo provjerv n izvijnje. Dužin izložen izvijnju ( l ) se rčun od dodirne površine nosč teret n vretenu do polovine visine dijel nvrtke u dizlici i jednk je l h h h h b ( ln b) / ,5 97,5 mm gdje su h visin nosč teret, h 1 visin prsten (kliznog ležj), h visin glve nvojnog vreten, h visin diznj, b visin obod nvrtke, l n visin nvrtke. Koeficijent vitkosti vreten 0

41 l 97,5 85,96,6 red i min Prem P.19 [], z mterijl nvojnog vreten E95, 0 89, što je veće od dobijene vrijednosti 85,96. Ndlje, kritični npon u odnosu n izvijnje rčun se po Tetmjeru. k 5 0,6 5 0,6 85,96 81,70 N/mm N dijelu gdje postoji opsnost od izvijnj nvojno vreteno je npregnuto n pritisk i k 81,70 uvijnje, p je mjerodvni npon jednk i,6. obzirom d se i 60,78 preporučeni stepen sigurnosti protiv izvijnj i z prorčun po Tetmjeru kreće u grnicm i = dobijeni stepen sigurnosti zdovoljv. tepen iskorišćenj dizlice tn tn, 0, 1570 dsr 9,9 tn n tn, 5,91 0,1 d 1,5 d - srednji prečnik trenj d sr sr s u s du d d ,9 mm d 0 15 µ - koeficijent trenj z klizni ležj od bronze µ 0,1 1

42 Detlj A Rzmjer: :1 A Bušiti u sklopu 10 1 Kom. Klizni ležj Cun1 9 1 Kom. Uvrtni zvrtnj M6x15 (.8) JU M.B Kom. Uvrtni zvrtnj M10x15 (.8) JU M.B Kom. Grničnik 5JR 6 1 Kom. Zvrtnj M8x0 lijevi JU M.B Kom. Ručic 5JR 1 Kom. Nosč teret 5JR 1 Kom. Postolje GJL Kom. Nvrtk Cun1 1 1 Kom. Nvojno vreteno E95 Poz. Kol. JM Nziv tndrd (Izbrne krkteristike) Primjedb Ms Rzmjer 1: 7 6 Dtum Obrd. Nziv RUČNA DIZALICA A tnd. Odobr. A KLIZNIM LEŽIŠTEM Mšinski fkultet Oznk List t.i. Izmjene Dtum Ime Istočno rjevo Izv.podci Zmjen z L

43 Φ15h8 0-0,07 Φ15j6-0, Φ15H11 0, Detlj A Rzmjer 1: j6 N8 N5 N7, A 15 h N N5 1 5 R 0 R 1 N7 5 Tr x5 6.9 B 0 0 M8 lijevi Detlj B Rzmjer 1:1 Npomen: vi nekotirni rdijusi 0,5 mm Tolerncij slobodnih mjer Površinsk hrpvost Površinsk zštit Mterijl E95 Termičk obrd Dtum Nziv Ms 1,6 kg Rzmjer 1: Obrd. tnd. Odobr. NAVOJNO VRETENO t.i. Izmjene Dtum Ime Mšinski fkultet Istočno rjevo Oznk Izv.podci Zmjen z List L

44 Φ0H7 0, N6, N8 0 H7 N R N6 50 Konus 1:5 R N8 150 Tolerncij slobodnih mjer Površinsk hrpvost Površinsk zštit Mterijl GJL-150 Termičk obrd Dtum Nziv Ms 9, kg Rzmjer 1: t.i. Izmjene Dtum Ime Obrd. tnd. Odobr. Mšinski fkultet Istočno rjevo Oznk Izv.podci POTOLJE Zmjen z List L

45 Φ0n7 0,0 0,017 N7, N6 50 Trx5 1 5 R 0.5 N6 N n7 Tolerncij slobodnih mjer Površinsk hrpvost Površinsk zštit Mterijl Cun1 Termičk obrd Ms 0, kg Rzmjer :1 Dtum Nziv Obrd. tnd. Odobr. NAVRTKA t.i. Izmjene Dtum Ime Mšinski fkultet Istočno rjevo Oznk Izv.podci Zmjen z List L 5

46 Φ0H7 +0,01 0 N8 N7 6 M6 1 0 Konus 1:10 N7 N7 15 H8 0 Tolerncij slobodnih mjer Površinsk hrpvost Površinsk zštit Mterijl 5JR Termičk obrd Dtum Nziv Ms Rzmjer 0,0 kg :1 t.i. Izmjene Dtum Ime Obrd. tnd. Odobr. Mšinski fkultet Istočno rjevo Oznk Izv.podci NOAČ TERETA Zmjen z List L 6

47 1... UZDUŽNO OPTEREĆENE ZAVRTANJKE VEZE poj poklopc s cilindrom prikzn n slici 1..5, ostvren je pomoću 1 elstičnih zvrtnjev M0. Potrebno je odrediti:. ilu priteznj u zvrtnju, ko se ploče sbiju 1μm nkon priteznj zvrtnj. Ez=Eb=10000 N/mm ; b. Moment priteznj zvrtnj ko je koeficijent trenj u nvojnom pru 0,1, koeficient trenj između nvrtke i podloge μ=0,1; c. tepen sigurnost izvrtnj n krju priteznj, ko su zvrtnji clse čvrstoće 8.8; d. Promjenu sile u zvrtnju i pločm ko se pritisk u cilindru mijenj od 0 do P. Ncrtti deformcioni dijgrm u trenutku kd pritisk u cilindru im mksimlnu vrijednost; e. Vrijednost pritisk u cilindru koji dovodi do potpunog rsterećenj ploč. lik poj poklopc s cilindrom. il priteznj u zvrtnju Fp obzirom d je tn b cb, sil priteznj jednk je Fp cb b, gdje su c b krutost b spojenih dijelov, b deformcij spojenih dijelov, koje je poznt i iznosi 1 µm. Krutost spojenih dijelov određuje se u zvisnosti od odnos spoljšnjeg prečnik spojenih dijelov D (u ovom slučju 5 mm), nzivnog prečnik zvrtnj d i debljine spojenih dijelov b A l. Debljin spojenih dijelov lb u ovom slučju je rzdljin od glve zvrtnj do početk nvoj u cilindru, što je 50 mm. obzirom d je d DA d i lb 8 d (oblik glve zvrtnj cilindričn, d = D = 0 mm), mjerodvn površin z prorčun spojenih dijelov prem obrzcu.16 [1], jednk je: D A d lb l b Ab d Do 1. 8 d 5 A b ,5 mm

48 Krutost spojenih dijelov iznosi: 5 Fp Ab Eb 80,5,110 N cb l 50 mm b b F c , , 08 N p b b b. Moment priteznj zvrtnj 0,1 n rctnn rctn rctn 7,88 60 cos cos d 18,76 Tn F tn n 19178, 08 tn, 8 7,88, 1 Nm ds du 0 d 6,05 mm d d 0 s u d 6,05 Tµ F 19178, 08 0,1, 67 Nm T Tn Tµ, 11,67 6,881 Nm c. tepen sigurnosti n krju priteznj tepen sigurnosti protiv plstičnih deformcij zvrtnj n krju proces priteznj određuje se n osnovu njmnjeg presjek zvrtnj. Nenvojni dio stbl zvrtnj je prečnik 16 mm i mnji je od prečnik jezgr nvoj M0, koji je d=16,9 mm. Površin njmnjeg presjek 16 je A min 00,96 mm. Nponi u stblu zvrtnj n mjestu njmnjeg preskek su: Fp 19178, 08 N Tn Tn, 1110 N 95,, 9,. A 00,96 mm W 0, d 0, 16 mm min Z klsu čvrstoće zvrtnj 8.8 npon tečenj iznosi T 60 N / mm. Prcijlni i ukupni stepen sigurnosti iznose: T 60 T 0,7 T 0,7 60 6, 7; 11,9 95, 1 9, 6,7 11,9 5,77 6, 7 11,9 p d. Promjen sile u zvrtnju i pločm pripromjenipritisk u cilindru od 0 do P Pod dejstvom pritisk n poklopc djeluje sil koj kd se rspodjeljuje n z = 1 zvrtnj i iznosi p A d 00 Fr ; F 5887,5 N; A mm. z 1 cz Ukupn sil u zvrtnju je Fz Fp ΔFz, gdje je Δ Fz Fr. c z c b Krutost zvrtnj se određuje n osnovu geometrijskih krtkeristik dtih n slici..1 i modul elstičnosti po obrzcu.1 [1] ko: 8

49 li 1 Ai. cz Ez Prcijlne krutosti pojedinih segment istog poprečnog presjek određuju se po obrzcu.1 [1]: l l l l l ' A A A A A' i g 1. i g 1 Uticj glve zvrtnj i nvojnog spoj uzim se preko dužin l i l g odnosno površin ko: l ' l 0, d 8 mm, g d 0 A A' A 5mm, g 1 mm, s dok se l 1 i l odnosno A 1 i A određuju s slike..1 i iznose: 16 l1 0 mm, A1 00,96 mm, l 10 mm, A 5, mm. Uticj dijel nvoj vn nvojnog spoj (dužin l ) uzim se z nvoj M0 preko poprečnog presjek jezgr nvoj A 5, mm. li mm 0,0158 A 1 00,96 5, 5 mm i li 1 Ai 0,01 0, cz Ez,110 N cz 6961,89 mm 6961,89 Δ F F cz z r 5887, N c c 6961, , 75 z b A ' i A g lik Defomcioni dijgrm e. Vrijednost pritisk u cilindru koji dovodi do potpunog rsterećenj ploč 9

50 F F. z b z Mksimln sil po jednom zvrtnju koj dovodi do potpunog rsterećenj ploč jednk je: Fp F 7, ,08 mx z b 756 N. 7,58 mx p slike može se vidjeti d vrijedi z Pri tome se deformcij zvrtnj z može odrediti n osnovu poznte krutosti zvrtnj i sile prethodnog priteznj po obrzcu: Fp 19178,69 z 0, 0758 mm 7,58 μm. c 696,6 z Ukupn sil jednk je F F z ,0 kn. u mx F 0,0 10 N Pritisk pri kom dolzi do rsterećenj ploč p,67,67 MP. A 00 mm 50

51 1... GRUPNE ZAVRTANJKE VEZE U okviru grupne zvrtnjske veze, prikzne n slici 1..7, opterećene sttičkom silom F = N, pri čemu su dužine l = 1000 mm, = 500 mm, b = 1000 mm, potrebno je odrediti:. Potrebn prečnik zvrtnjev ko je poznto d se grupn zvrtnjsk vez sstoji od šest zvrtnj klse čvrstoće 5.6, te d je koeficient trenj n mjestu kontkt μ0 = 0,. b. Odrediti stepen sigurnosti n krju priteznj. lik Grupn zvrtnjsk vez. Potrebn prečnik zvrtnj Rdno opterećenje zvrtnjev lik Određivnje rdnog opterećenj M F l Nm F 1000 F 500 M 1 F1 F F F 1 F F F1 500 M 500F1 M M F1 Fmx 6000 N F Fs 500 N z 6 51

52 Fs 5001,5 Fb N 0, stepen sigurnosti protiv proklizvnj (=1, -1,8) Potrebn sil prethodnog priteznj F p γfr ξp Fb N γ = (1,5 ) z sttičko opterećenje, usvj se γ = ; ξ p = (1,5 ) z sttičko opterećenje, usvj se ξ p =. Određivnje prečnik zvrtnj Fp 0,6 0,8 R 0,7 R A p e e s Z klsu čvrstoće zvrtnj 5.6 R 00 N/mm Fp 9500 A s 5,71 mm 0,7 R e 0,7 00 Iz P.-1 [] usvj se metrički nvoj M0. b. tepen sigurnosti nkon priteznj Fp 9500 N 0,0 A 5 mm s Dimenzije nvoj M0: R e 00 1,8 0, 0 As Tn 99,5 10 N 90,18 W 1100,5 mm p e, φ, 8. 5 mm d 18,76 mm, d 16,9 mm, d 18,76 Tn Fp tn n 9500 tn, 8 9,8 99, 5 Nm 0,1 0,18 0,1 0,18 z suve i fino obrđene površine (usvj se 0,15). W p 0, d 0,17, ,5 mm s d d 18,76 16,9 ds 17,655 mm 0,7 R e 0,7 00, 90,18 1,8, 1,5 1, 8, 5

53 1. OPRUGE Zvojn ventilsk oprug Prorčunti zvojnu ventilsku oprugu z sljedeće uslove: il u sklopnom stnju (montžn sil) F1= 50 N Rdn sil F = 0 N Rdni hod opruge (hod ventil) h = 0.0 m Prečnik opruge D= 50 m Rješenje: Prečnik žice: T 8FDm G d f τ i = = τ W πd π z D d= p m 8FD π τ idoz m idoz (8.1 [1]) Iz P8- [] usvj se žic kvlitet VD z rd u području trjne dinmičke izdržljivosti. Iz prilog P8-1 [] preliminrno može d se usvoji prečnik žice d = 5mm. τ idoz =750N/mm Dozvoljeni npon P8-11 [] 8050 π 750 d=.179mm Broj rdnih nvojk: 8FD z 8F w z f= = G d G d z G d m f 8 F Dm F F -F =0-50=180N 1 f=h 0mm, usvj se d=5mm, 8.0 [1] G=8000N/mm z zvojne torzione pritisne opruge P8-1 [] z = 5, Usvj se z = 6,5 Ukupn broj nvojk: z z z = 6,5+ = 8,5 uk 5

54 Provjer dinmičke izdržljivosti: 8D τ =τ -τ κ F -F τ πd m kh k k1 1 kh Odnos motnj Dm 50 w = =10 d 5 dijgrm 8.16 [1] određuje se κ, 8. [1] κ=1,1 8D m τk1 κ F 1 π d 850 τk1 1,1 50=88,61N/mm π5 8D m τk κ F πd 850 τk 1,1 0=95,810N/mm π5 τ =τ -τ 95,810 88, 61 07,56 N/ mm kh k k1 τ kd=τk1 88, 61N/mm Iz P8-10v n osnovu τ kd određuje se τ kh τ =5N/ mm kh τ =5 N/ mm τ =07,56 N/ mm kh Gemetrijske mjere: kh Mksimln deformcij opruge izrz, 8.0 [1] 8 F Dm z f= Gd ,5 f = Δf=f-f1 f ,88mm f -Δf=5,88-0=,88mm Dužin potpuno sbijene opruge L z d BL LBL uk 8,55=,5mm Zbirni minimlni zzori između nvojk, 8.8 [1] x d z x=0,5; z w 10 0,556,5=8,15 5

55 Dužin opruge u neopterećenom stnju L0 f LBL L0 5,88 8,15,5=10,505mm Deformcij potpuno sbijene opruge fbl f f 5,88 8,15=6,005mm BL Provjer dozvoljenog npon kod potpuno sbijene opruge: τ BL 8FBL D πd m τ BLdoz, 8. [1] Iz odnos F F f slijedi d je F F f f f BL BL BL BL 6,005 FBL 0 9,8N 5,88 τ 89,850 50, 0N/mm π5 BL Dozvoljeni npon se određuje n osnovu P8-9 τ 80N/mm BLdoz τ 50,0N/mm τ 80N/mm BL Provjer izvijnj opruge: 0 ν 1, 09; m BLdoz L 10,505 f 5,88 0,516 D 50 L 10,505 0 ν=1; dijgrm dtog n slici 8.17 [1] može se vidjeti d ne postoji opsnost od izvijnj. Krutost opruge: F Gd c= f 8D m z 0 c= 7,981N/mm 5,88 Dimenzije opruge s odstupnjim: Oznk: Pritisn oprug DIN 076 5x50x10,5-VD Dimenzije i odstupnj prem DIN 095 kvlitet, P8-7 i P8-8 D m =50 ± 0,6mm rednji prečnik 55

56 D e =55 ± 0,8mm L 0=10,50 ±,0mm poljšnji prečnik Dužin opruge Fkf Q A L0 = ± Z hldno oblikovne pritisne opruge prem DIN 095 z c=f/f c 6N z d=5mm F kf 1,05 z z =6,5 Q=1 z kvlitet 61,05 1 A L0 = ±,1mm 7,981 A = ± 1,0mm z w=10 D Ugon odstupnj: Vrijednosti ugonih odstupnj se mogu odrediti prem [1] e 0,05L 0,0510,505 5,5mm 1 0 e 0,0D 0,055 1,65mm e Dužin opruge pri opterećenju F (rdn sil): L L BL +,5 8,15 50,65mm Dužin opruge u montžnom stnju: L1 L + h 50, ,65mm Kork nvoj: L0- d H= z uk 10,505-5 H= 11,706 mm 8,5 lik Cilindričn zvojn pritisn oprug: rdno opterećenje opruge 56

57 57

58 1..1. Gibnj Odrediti broj listov, njveće npreznje, njveći ugib i krutost gibnj z vozilo. Ncrtti oblik gibnj i gibnj u rzvijenom obliku. l = 1,1 m F = 600 N h = 0,016 m b0 = 0,0 m Mterijl 55i7 (Rm=100 = 0 mm Rješenje: Broj listov gibnj: σ f σ fdoz M 6Fl σ = W b h z σ σ f 0 6Fl b h z fdoz 0 fdoz σfdoz m N / mm ) Prem 8.7 [1] 0,5 R Kod drumskih vozil (str. 81 [1]) 0,5 100=650N/mm Iz izrz 8.7 [1] slijedi d je: 6Fl z b h σ 0 fdoz z 5, Usvj se: σ fdoz =650N/mm z 6 z - Broj listov z ' z' - Broj listov iste dužine σ 6 Fl ,0N/mm b h z 16 6 f 0 σ 578,0 N / mm <σ =650N/mm f Dužine listov gibnj: fdoz Dužine listov se rzlikuju z veličinu = 5-0 mm [1]. Dužin njkrćeg list, prem izrzu 8.1 [1] iznosi: L L i = + z-1 L= l 58

59 1100 L i= +0=50mm 6-1 Ostli listovi imju dužine L1 L L, L L L, L L L... gdje je L-L L z- 6- i = = 1,5mm L 1=L =L L 1=L =1100mm L =L- L L =1100-1,5 887,5mm L =L- L L =887,5-1,5 675mm L =L - L =675-1,5 65,5mm 5 L =L - L =,5-1,5 50mm 6 5 Ugib gibnj: Ugib n krju konzole, 8.10 [1] l F f= z' + bh E z Širin rzvijenog rčunskog model, slik 8.5b [1] b=z b 0 b=6 =5mm f= 5, 7mm Mksimlni ugib gibnj: Mksimlni ugib gibnj određuje se n osnovu izrz 8.11 [1] l σfdoz f mx = z' + h E z f mx = 51,1 mm Krutost gibnj: F 1100 N c= =8,505 f 5,7 mm 59

60 60

61 Fleksion oprug Dimenzionisti zvojnu fleksionu oprugu koj prenosi mksimlnu silu F preko tngentno izvedenih krjev dužine R i deformcionim uglom φmx. Oprug je pretežno sttički opterećen i postvljen n osovinicu prečnik d0. F = 0 N R = 85 mm d0 = mm φmx= 105 = 1 mm Rješenje: Grnice u kojim treb d bude prečnik osovinice d 0 d = 0,8 0,9 D 0 i d Usvj se Di 0,8 0,9 0 Di 8,89 55 mm Moment svijnj opruge M=F R=0 85=8050 Nmm Potrebn prečnik žice: Prečnik žice određuje se n osnovu izrz 8.0 [1] M d=k1 1-k k 0, ; 1 z d M k 0,06 D i 5 1 mm k1 0, ; 8050 k 0, 06 0, 065 k 0, mm 8050 d=0, 7,568mm 1-0,065 Usvj se vučen žic z opruge kvlitet B, P8-5 [] i prečnikd=8mm. Provjer rdnog npon: Provjer rdnog npon vrši se prem izrzu 8.17 [1]. σ f <σ fdoz Npon usled svijnj n unutršnjoj strni presjek, obrzc 8.0, [1] jednk je: M FR σf κ =κ W πd Dm Di d w d d w 15 [1]. Preporučije se d odnos motnj bude u grnicm 50+8 w 7, 5, što je u okviru preporučenih grnic. 8 61

62 Fktor npon κ određuje se s dijgrm, slik 8.9, [1] i iznosi κ 1, σf 1,10 65N/mm π8 Dozvoljeni npon n svijnje određuje se s dijgrm P8- [] i im vrijednost σ 860N/mm. fdoz σ 665,180N/mm <σ 860N/mm, tko d je ispunjen uslov d je σ f <σ fdoz. f fdoz Broj ktivnih nvojk z određuje se prem izrzu 8.18 [1] i iznosi: z φ E I MD π m d π 8 π I= = =01,06 mm 6 6 D =D +d=50+8=58 mm m i 105 π ,06 z π nvojk z Dužin neopterećene opruge Dužin neopterećene opruge, kd se nvojnice ne dodiruju, određuje se prem izrzu 8.16b [] i iznosi: k0 L z +d +d =1 mm d+=8+1=9 mm Dm 58 1,5 Dm Pošto je d+=9mm< 1,5mm, potrebn dužin žice z izrdu opruge određuje se po obrzcu 8.15 i iznosi l Dm πz R 58 π15 85=90,185 mm. Kontrol unutršnjeg prečnik opterećene opruge, izrz 8.1 D = iφ D m z φ z+ π - d 5815 D iφ = - 8=8,89 mm D =8,89mm>d = mm iφ 0 6

63 6

64 1.5 VRATILA Prorčunti vrtilo prem slici U prethodnom prorčunu dimenzionisti vrtilo u kritičnim presjecim, konstrukciono g oblikovti, ztim provjeriti čvrstoću vrttil. Vrtilo prim sngu preko cilicričnog zupčnik n mjestu, predje preko trpeznog kišnik n mjestu 5, i frikcione spojnice n mjestu 1. Mterijl vrtil je CrMo. PODACI: P = 8 kw P5 = 0 kw G1 = 0 N G = 5 N G5 = 5 N ω = 185 rd/s D = 0,6 m D5 = 0,8 m l1 = 0, m l = 0, m l = 0,6 m l = 0,0 m α = 0 β = 5 Potrebno je ncrtti: Dijgrm moment; Rdionički crtež vrtil; lik Vrtilo 6

65 Prethodni prorčun vrtil P P P 1 5 P1 P P5 8 0 kw Mjerodvni obrtni moment: P T P1 10 T1 7,0 Nm 185 P 810 T, Nm 185 P5 010 T5 16,1 Nm 185 Anliz sil n mjestu -sile n zupčniku z α = 0 T Ft D Obmn sil: F T,10 t D 60 Rdijln sil: 6, Fr Ft tg 0 6, tg0 896, 5 N y Ft ω Fr α G Ft x ω lik ile n zupčniku i zupčniku Anliz sil n mjestu 5- sile n kišniku 5 5 Obimn sil: F T 16, 10 5 t5 D ,9 N 65

66 Usljed dejstv sil prethodnih priteznj, koje djeluju u ogrncim kiš dolzi do opterećenj vrtil. Veličin opterećenj zvisi od veličine sile prethodnog priteznj i veličine prenosnog odnos (obvojnog ugl). Međutim pri uprošćenom nčinu prorčun vrijednost opterećenj se rčun smo u zvisnosti od veličine obimne sile. Vrijednost sile Fv, prem obrzcu 7.0, približno iznosi F 1,5 C F v A t gdje je Ft obimn sil, CA - fktor rdnih uslov, usvj se iz P7. [1]. Z lki spektr opterećenj, normlni polzni moment pogonske mšine i dnevni rd do 10 h, fktor rdnih uslov CA = 1. Vrijednost sile Fv može se približno izrčunti: y sin cos sin 19, , 0 896, ; 500 y Fv5y Fv5 G5 β Fv5x x lik ile n kišniku 5 66

67 y 0 mm 0 mm 60 mm V - rvn 00 mm 1 Frsinα G1 y Ftcosα y G H - rvn Fv5sinβ 5 z G5 Frcosα 1 5 z x x Ftsinα x Fv5cosβ T T5 T1 lik Šem opterećenj vrtil u dvije međusobno uprvne rvni, dijgrm moment uvijnj Otpori oslonc Vertikln rvn (y-z rvn) M =0 0 G G F cos F sin y F sin G y y 1 t r r 5 0 G1 G Ft cos Fr sin 0 Fr sin G5 900 ; 500 cos sin sin , 0 896, , ; 500 y 807,57 M 0 N y F sin G 00 G F cos F sin y G 70 0 v5 5 t r 1 Fv 5 sin G5 00 G Ft cos Fr sin 60 G1 70 ;

68 0 70, 5 6, cos0 896, 5 sin0 807, , sin5 0; y 70, N Provjer: F y 0 G y G F cos F sin y G F sin 0; 1 t r 5 v5 0 70, 5 6, cos0 896, 5 sin0 807, , sin5 0; Horizontln rvn (x-z rvn) M 0 v5 r t 900 F cos 500 x F cos F sin Fv 5 cos Fr cos Ft sin 0 ; x , cos5 896, 5 cos0 6, sin0 0 x ; 500 x 680,5 N M 0 00 F cos 60 F sin F cos 500 x 0 v5 t r 00 Fv 5 cos 60 Ft sin Fr cos x ; , cos5 60 6, sin0 896,5 cos0 x ; 500 x 857, 6 N Provjer: 0 F x x F cos F sin x F cos 0; r t v5 857,6 896,5 cos0 6, sin0 680,5 19, cos5 0 Npdni moment svijnj Vertikln rvn (y-z rvn) M l y G ,610 Nmm 57,6 Nm M G y l y , 0 57,69 10 Nm l M y 57,69 Nm d M y Fr5 sin G , sin ,110 Nm d M y 5,1Nm Horizontln rvn (x-z rvn) M x 0 857,6 0 05,8 Nm l x d Mx Fr5 cos 60 19, cos ,6 Nm 68

69 Ukupni moment svijnj M1 0 Nm M 57,6 0 57,6 Nm M 57,69 05,8 575,7 Nm M Nm 5,1 55, Nm M Krkteristike izdržljivosti mterijl CrMo, prilog P1-v: N RmN 1100 mm N ReN 900 mm N f N mm N 1 0 t N mm N t N mm Ekvivlentni npdni moment Prem hipotezi o ekvivlentnom nponu pri složenom npreznju, ekvivlnetni npdni moment u nekom presjeku Mi iznosi: f 1 M i M T t t0 f ,8 565 t0 f 1 M1 M T t t0 0 0, Nm f 1 M M Tt 57,6 0,8 7 1, Nm t0 f 1 M M Tt 575,7 0,8, 61,78Nm t0 f 1 M M Tt 576 0,8 16, 585,7 Nm t0 f 1 M 5 M T t t0 0 0,816, 10 Nm 69

70 Dozvoljeni npon Dozvoljeni npon se određuje prem izrzu fdoz Df 1, gdje je K - stepen sigurnosti vrtil (=-,5) K - fktor koji uzim u obzir koncentrciju npon i ostle uticje n dinmičku izdržljivost, tb. 1. [1]. (K = 1,8-,) Usvj se =,5, K = (z oblik vrtil s žljebom z klin) 550 fdoz 110,5 N mm Dijgrmi moment svijnj, moment uvijnj, i ekvivlentnog npdnog moment svijnj -57,6 Nm Npdni moment svijnj vertikln rvn 57,69 Nm 51, Nm 05,8 Nm 55,6 Nm Npdni moment svijnj horizontln rvn 57,6 Nm Ukupni moment svijnj 575,7 Nm 576 Nm Moment uvijnj 7 Nm 109 Nm 1, Nm 16, Nm 10 Nm Ekvivlentni npdni moment 61,78 Nm 585,7 Nm lik Dijgrmi moment svijnj, moment uvijnj, i ekvivlentnog npdnog moment svijnj 70

71 Određivnje prečnik vrtil 10 M i Prečnik vrtil određujemo prem obrzcu d d d d d d 10 M doz M 101, 10 doz M 1061,7810 doz M 10585, 7 10 doz M doz 110 1,7 mm,7 mm 8, 1 mm 7,61 mm 1,1 mm rčunti prečnici odnose se n jezgro vrtil, odnosno ne uzim se u obzir promjen oblik vrtil u posmtrnom presjeku. obzirom d presjek vrtil n mjestim 1, i 5 nije kružni već postoji promjen oblik zbog žljeb z klin, to je neophodno ovko srčunti prečnik n tim mjestim povećti z 5-10%. d 7,16 mm Usvj se d1 = 5 mm d,7 mm Usvj se d = 5 mm d 8,11,1,0 mm Usvj se d = mm d 7,16 mm Usvj se d = 0 mm d5 1,1 1,1, 5 mm Usvj se d5 = 5 mm Kontrol plstičnih deformcij i zmor mterijl vrtil Kontrol plstičnih deformcij vrtil Kontrol plstičnih deformcij i kontrol zmor mterijl izvodi se n mjestu budući d je opterećenje n tom mjestu njveće. Grnic tečenj z čelik CrMo iznosi ReN = 900 N/mm. Grnic tečenj kod svijnj iznosi σff = 1, ReN Rt. Grnic tečenj kod uvijnj iznosi τff = (1, ReN Rt)/. Fktor Kt se određuje iz P1-18 i z čelike z poboljšnje iznosi Kt = 0,9. σff = 1, 900 0,9 = 97 N/mm τff = (1, 900 0,9)/ = 561, N/mm Ukupni moment svijnj n mjestu iznosi M = 575,7 Nm, moment uvijnj T =, Nm. obzirom d nisu zdt opterećenj pri pokretnju usvojiće se fktor rdnih uslov KA = 1 (z rvnomjern krkter promjene obrtnog moment pogonske mšine i rvnomjern krkter promjene obrtnog moment rdne mšine, P1.11. Mmx = Kt M = 0,9 575,7 = 518,157 Nm Tmx = Kt T = 0,9, = 98,916 Nm doz 71

72 Aksijlni i polrni otporni moment kružnog poprečnog presjek s jednim žljebom z klin mogu se približno odrediti po obrzcim [6]: W W W p d t, odnosno W 5 970, 5 990, p mm mm d t 16 gdje se t = 5 mm usvj iz P 6.6 [] z klin bez ngib (DIN 6885, T1). M 518, W 970, N mm mx fmx 10,5 T 98, mx tmx 0,1 W p 990, 65 mm F F F ff 97 9, 10,5 fmx ff 561, 1 0,1 fmx F F 9, 1 7,76 9, 1 F F Kontrol zmor mterijl N Vrtilo je opterećeno čisto nizmjenično promjenjivim momentom svijnj i čisto jednosmjerno promjenjivim momentom uvijnj. Amplitudni i srednji nponi iznose: N N 0,1 N 10,5, 0, 0,065 mm mm mm tmx f mxf mf f mt Dinmičk izdržljivost u odnosu n svijnje Kt 0, Df f N N/mm Dinmičk izdržljivost u odnosu n uvijnje Kt 0, Dt t N Rm Kt RmN 0, N/mm N/mm Fktor koncentrcije npon kod spojev vrtilo - glvčin, P1- [] z svijnje, k epr z uvijnje, k epr Geometrijski fktor oblik određuje se n osnovu P1.18g [] k Kepr 0,97 kepr,,5 K 0,95 7

73 k Kepr 0,98 k epr,,5 K 0,96 Fktor kvlitet obrđene površine KO u odnosu n svijnje određuje se prem obrzcu: Rm 990 Ko 1 0, lgrzlg 11 0, lg1,5lg 1 0,8 0 0 pri čemu se hrpvost Rz = 1,5 μm usvj iz P1.17 [], z obrdu osrednje brušenje. Fktor kvlitet obrđene površine KO u odnosu n uvijnje određuje se prem obrzcu: K o 0,575 K 0, 5 0,575 0,8 0, 5 0,906 o Geometrijski fktor veličine K g 0,88, P1.18 []. Fktor ojčnj površinskog sloj Kv 1,1 - z sve postupke, P1.19. Fktor konstrukcije KDσ z normlne npone iznosi: 1 k 1, KD 1 ; KD 1 ; KD, 71 Kg K O K v 0,88 0,8 1,1 Fktor konstrukcije KDτ z tngentne npone iznosi: 1 k 1, KD 1 ; KD 1 ; KD, 16 Kg K O K v 0,88 0,906 1,1 Dinmičk izdržljivost mšinskog dijel u odnosu n svijnje jednk je: K Df t 5500,9 N 18, 656, 71 mm 1 N K D 1 M D Dinmičk izdržljivost mšinskog dijel u odnosu n uvijnje jednk je: K Dt 1 N t 00,9 N 1 1,9 D M, 16 mm KD Zvisnost od srednjeg npon Mσ, z vljni čelik, određuje se prem obrzcu: M 0, 0005 R m 0,1 M 0, ,1 0, 65 N/mm M f M 0,58 0, 65 0,197 N/mm pri čemu se fktor fτ z prorčun krkteristik izdržljivosti mterijl određuje prem prilogu P1-15а [] i iznosi f 0,58. Ekvivlentni srednji npon σmv mv zpm fm m f mv mv 0 10, 5 0, ,9 mv 0,58 109,9 6, 7 N/mm mv N/mm 7

74 Amplitud dinmičke izdržljivosti D1M 18, 656 N AM 15 mv 109,9 mm 1M 1 0,65 10,5 D1M 1,9 N AM 8,5 mv 6, 7 1M 1 0,197 mm 0, 065 Dinmički stepen sigurnosti A AM 15 1, 109,9 AM 8,5 A, 1 0,065 Ukupni stepen sigurnosti: 1,, 1 1,,19 1,6 obzirom d je dobijen vrijednost stepen sigurnosti mnj od minimlne preporučene vrijednosti stepen sigurnosti z dinmičk npreznj (=1,5), potrebno je izvršiti korekcije dimenzij dijel, ili korekcije mterijl. U ovom slučju izvršiće se korekcije dimenzij dijel, p se prečnik vrtil n mjestu povećv s d = n d = 50 mm, te ponovo vrši provjer stepen sigurnosti. (Prije provjere stepen sigurnosti z prečnik d = 50 mm izvršen je provjer stepen sigurnosti n mjestu z prečnik d = 6 mm. Dobijen je vrijednost stepen sigurnosti mnj od 1,5). Kontrol plstičnih deformcij vrtil obzirom d je došlo do povećnj prečnik, fktor Kt im drugčiju, nešto nižu vrijednost u odnosu n prethodno usvojenu, koj iznosi Kt 0,87. σff = 1, 900 0,87 = 99,6 N/mm τff = (1, 900 0,87)/ = 5,8 N/mm Mmx = Kt M = 0,9 575,7 = 518,157 Nm Tmx = Kt T = 0,9, = 98,916 Nm W d t, odnosno W 50 5,5 W 866,88 mm W p p d t 50,55 179,77 mm

75 fmx tmx F F F Mmx 518, N 59,9 W 866,88 mm Tmx 98, N,06 W p 179, 77 mm ff 99,6 15,68 59,9 fmx ff 5, 8,5,06 fmx F F 15,68,5 1,0 15, 68,5 F F Kontrol zmor mterijl Amplitudni i srednji nponi N N, 06 N 59,9, 0, 11,5 mm mm mm K 0, ,5 N/mm tmx f mxf mf f mt 1 t 1 Df f N K 0, ,1 N/mm 1 t 1 Dt t N R K R 0, N/mm m t mn Fktor koncentrcije npon kod spojev vrtilo - glvčin z svijnje βkσepr =,5 z uvijnje βkτepr =,15 Geometrijski fktor oblik usvj se iz P1.18g []: Kepr 0,97 k kepr,5,7 K 0,96 k Kepr 0,98 k epr,15, 18 K 0,95 Rm 957 Ko 1 0, lgrzlg 11 0, lg1,5lg 1 0, K 0,575 K 0, 5 0,575 0,86 0, 5 0,906 o o K g 0,87 Kv 1 1 k 1,7 1 1 KD 1 ; KD 1 ; KD, 66 Kg K O K v 0,87 0,86 1,1 5 K Df 1 N t 78,5 0,87 N 1 156,5 D M KD, 66 mm K Dt 1 N t 87,1 0,87 N 1 10, 6 D M, 1 mm KD 75

76 M 0, ,1 0, 5 N/mm M f M 0,58 0,88 0,17 N/mm mv zpm fm m f mv mv mv 0 59,9 11,5 6,16 N/mm 0,58 80,75 6,6 N/mm mv Amplitud dinmičke izdržljivosti D1M 156,5 N AM 15, mv 6,16 1M 1 0, 5 mm 59,9 D1M 10, 6 N AM 7,1 mv 6, 6 1M 1 0,17 mm 11,5 Dinmički stepen sigurnosti A A AM 15, 1,98; 6,16 AM 7, 1 6, 6 11,5 Ukupni stepen sigurnosti 1,98 6,6 1,98 6, 6 1,88 76

77 77

78 1.6 LEŽAJI Klizni ležj Prorčunti i konstruisti klizni ležj s sledećim podcim: Mksimlno rdijlno opterećenje: N Nzivni prečnik nlijegnj d=70 mm Broj obrtj n=60 min -1 Ulje IO VG Ležišni mterijl: Pb legur Nmjen ležj z: Glvn vreten mšin ltki Konstrukcion krkteristik φ=1 Rješenje: obzirom je zdno φ=1 ond je: B φ= D d=d=70 mm B=φ D B=1 70=70mm pecifično opterećenje ležj jednko je (.1 [1]): F p= p BD doz Dozvoljeno opterećenje z Pb legure usvj se iz tbele P-b [] i iznosi: p doz =5N/mm p= =,08N/mm <pdoz Brzin kliznj prem. [1] iznosi: ωd 6,970 v=.7m/ s π n π 60 1 ω= 6,9s 0 0 Z brzinu kliznj v=,7 m/s, reltivni zzor prem P- [] iznosi: ψ (0,7 1,15) 10, odnosno ψ 0,8 v 10 0,

79 Tbel Određivnje rdne temperture ležj Usvojeno: C Dinmičk viskoznost P1-5 [] η P s 0,08 0,00 0,015 omerfeldov broj Izrz.8 [1] Reltivn debljin uljnog film P-8 [] Minimln debljin uljnog film Izrz. [1] s 0 pψ ηω Koeficijent trenj ψ μ= Izrz.10 [1] s 0 Gubici snge Izrz.11 [1] Prem.1 [1] slijedi Prem.1 i.17 je: 1,086 1,619,8 δ 0,5 0,5 0,71 h 0 D ψδ mm 15,6 10 1,1 10 9,9 10 z s0 1 0,008 0,001 0,0019 P G =Fμ v 75,66 61,957 W 76 6 A=6 πbd=6 π0,07 0,07 0,09m k c=(15 0)W/m K Koeficijent prelz toplote k c=0w/m K P G L 0= k c A 51,765 5 K 1,0,696 8,61 0 Z =0 C 0 L C 61,0 5,696 8,61 ' Prem vrijednostim L n dijgrmu n slici povučen je odgovrjuć kriv. 0 Povlčenjem linije pod uglom od 5 iz koordintnog početk, n mjestu presjecišt ove linije i krive, dobij se rdn tempertur ležj. L 0 L C , ,0 5,696 8, ' 0 C lik Određivnje rdne temperture ležj 79

80 0 Rdn tempertur ležj 5.5 C Z ovu vrijednost rdne temperture ležj dobij se: η 0,00 Ps s 1, δ 0,0 μ 0, 000 P =5, 5 W =50 W h h G 0 D ψδ h 0 min h0 11, 10 mm hmin 5 10 mm L Debljin uljnog film P-7 [] h0 11, 10 mm > hmin 5 10 mm Grničn učestnost obrtnj: -7 F10 n gr = Izrz.18 [1] η C V gr Zpremin ležj d π V B L L 0,07 π VL 0,07 6,9 10 m gr 5 C.15 konstnt koj zvisi od p i kreće se u grnicm p < 1N/mm Cgr 1 1N/mm p 10N/mm 1 Cgr 8 p >10N/mm Cgr 6 p =,08N/mm n = 0,00,156,9 10 gr 5 n min n 60 min min gr Ovim je ispunjen uslov hidrodinmičkog plivnj. 80

81 lik 1.6. Klizni ležj (1 tijelo kliznog ležj, poklopc kliznog ležj,, ležišn čur dvodjeln, 5- nvrtk, 6 zvrtnj) Kotrljjni ležj Izbrti prstensti kuglični jednoredi ležj s rdijlnim dodirom prem sljedećim podcim: F =1800 N r F =600 N n =50 min h 1 L =1500 h Oznk provrt 08 Rješenje: 6 L= 10 C h 60 n F r α Rdni vijek ležj, izrz. [1] F XF Y F Ekvivlentno dinmičko opterećenje, izrz. [1] Vrijednosti fktor rdijlnog opterećenj i fktor ksijlnog opterećenj Y zvise od tip ležj i od odnos rdijlne i ksijlne komponente opterećenj. Određuju se iz P-1, P- 1b []. F.6 0,19 Odnos ksijlne i rdijlne sile F 18. r F F X i Y. se usvj iz P-1 i P-1b [] u zvisnosti od tog d li je e ili e. Fr Fr Z provrt 08 mogu se odbrti kugličn jednored ležj s rdijlnim dodirom i to: 81