ZADATAK 1. Navojni parovi

Transcript

1 9 ZADATAK 1 Navoji parovi

2 30

3 31 UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI AKULTET Mašiski elemeti 3 Prezime i ime: Br. ieksa: ZADATAK 1. Proračuati i kostruisati avoji preosik: a) RUČNA DIZALICA Nosivost kg Visia izaja mm b) STEZAČ Maksimala sila stezaja an Korista prostor: h = mm l = mm c) SVLAKAČ Maksimala sila N Ho mm Raspo pipaka mm Nacrtati: - Sklopi crtež sa glavim imezijama - Raioičke crteže sleećih etalja a) vreteo, avrtka, postolje, osač tereta b) vreteo, avrtka, ram, steza ploča c) vreteo, avrtka, traverza, pipak Crteže raiti a hameru formata A3 i A4. Datum izavaja zaatka: Zaatak izao:

4 3 OPŠTI POGLED Navoji preosici kao avoji parovi služe za pretvaraje obrtog kretaja jeog elemeta u traslatoro kretaje rugog, posrestvom avojog spoja, pri čemu se obrti spreg pretvara u aksijalu silu (izuzeto i obruto). U toku raa avojog preosika jea elemet avojog para kreće se u oosu a rugi po puim raim opterećejem. Navoji preosik sastoji se o avojog vretea (eo sa spoljim avojem) i avrtke (eo sa uutrašjim avojem). Najčešće se upotrebljavaju trapezi i kosi avoji, a oblici i avojih vretea i ogovarajućih avrtki isu staarizovai. Navoji preosici olikuju se prostom kostrukcijom, a postižu veliku osivost pri malim gabaritim imezijama. Omogućuju ostvarivaje velikih aksijalih sila malim obrtim mometima, pa se stoga upotrebljavaju za ruče izalice, prese, raze stezače, vuča vretea struga, zapore vetile, uređaji za skiaje točkova i kotrljajih ležaja sa vratila (svlakači) i r. Ko struga avoji preosik upotrebljava se za pretvaraje obrtog kretaja u traslatoro (voeće i vučo vreteo). Navoji preosici primejuju se i ko uređaja za poešavaje međusobog položaja mašiskih elova i sklopova, kao i za poešavaje zazora, zatim ko zatezaja užai ko zatega i za ostvarivaje privremeih veza - za stezaje alata ili raog premeta ko razih stega, stezača i sl. U ovim slučajevima u toku raa e postoji relativo kretaje između elemeata avojog para, pa se ovi avoji preosici po svojoj fukciji približavaju avojim vezama. Navoji preosici mogu se upotrebiti i za ostvarivaje malih pomeraja i za mereje vrlo malih užia - uređaji za fia pomeraja a merim i rugim istrumetima, mikrometarski vijci i r. Navoji preosici su u toku raa, za vreme relativog kretaja avojog vretea u oosu a avrtku, opterećei aksijalim silama i obrtim mometima. U izuzetim slučajevima mogu biti opterećei i poprečim silama. Za proraču avojog preosika eophoo je zati veličiu, pravac, smer i apau tačku, kao i karakter opterećeja koja eluju a preosik. Aalizirajmo karakter raspoele sila i mometa uvijaja za ekoliko tipičih avojih preosika. Na sl..1 prikazai su ijagrami momeata uvijaja i ijagrami aksijalih sila ruče izalice. Sa ciljem a se orei opasi presek avojog vretea treba acrtati ijagram sila i momeata uvijaja, koji eluju a vreteo. M o=m u Nosač tereta r Ručica a b r a b Mµ M a b l r Opasa presek Navojo vreteo c c c e e e M Dijagram sila pritiska a) Dijagram momeata uvijaja b) Slika.1. Ruča izalica sa avojim vreteom

5 Prilikom poizaja tereta, koji se oslaja a osač tereta, vreteo je a elu ac izložeo pritiskivaju silom. Na elu c pri uslovima ravomere raspoele opterećeja po avojcima, sila pritiskivaja avojog vretea smajuje se o o vreosti 0. Na sl..1a prikaza je ijagram pritiskujućih sila, koje eluju už avojog vretea. Osim pritiskujućih sila, a avojo vreteo eluju mometi uvijaja: a elu ab - M µ o treja između površia osača tereta i glave avojog para i a elu b - M o avojog para. Na sl..1b prikaza je ijagram momeata uvijaja po užii avojog vretea. Suma ovih momeata savlađuje se obrtim mometom M o koji astaje elovajem ručom silom a ručicu izalice, tj. M = M + M µ = M = M (.1) o Iz prikazaih ijagrama sile i momeata uvijaja vii se a se opasa presek avojog vretea alazi a elu bc, izlože pritisku o sile i mometu uvijaja avojog para M. Na sl.. prikazai su ijagrami momeata uvijaja i ijagram aksijalih sila ruče prese, koji eluju po užii avojog vretea. Navojo vreteo prese a elu c pritisuto je silom (reakcija presovaog premeta) i izložea je uvijaju mometom treja M µ u oslocu (uporištu). Pri uslovima ravomere raspoele opterećeja po avojcima vretea, sila pritiskivaja a elu bc smajuje se o o vreosti 0. Deo ab optereće je zbirim mometom uvijaja ge je u u r r M = M + M µ = M = M (.) M µ - momet treja osloca; M - momet avojog para; M r - momet o ruče sile (M u - momet uvijaja, M o - obrti momet). o 33 M u a a a b b b c c Slika.. Ruča presa sa avojim vreteom c M µ M Dijagram sila pritiska Dijagram momeata uvijaja Na taj ači, opasa presek avojog vretea, koji poleže proračuu a čvrstoću javlja se a va ela - b (opasa presek vretea alazi se a elu bc), izlože je složeom aprezaju (pritiskivaju i mometu uvijaja) i rugi eo ab izlože je zbirom (sumarom) mometu M u. Na sl..3a prikaza je ruči svlakač, koji se koristi za razvajaje veza ostvareih čvrstim alegajem ili prijajajem. Na sl..3b prikaza je ijagram sile, a a sl..3c ijagram momeata uvijaja. U cilju smajeja otpora treja između oirih površia avoja vretea i avrtke, rae se i takve kostrukcije avojih preosika (avoji preosici ko ekih mašia alatki i avoji preosik ko ekih

6 34 M u a M u=m µ +M a b b c c M M m=µ r sr b) c) 1 a) 1 Slika.3. Ruči svlakač kostrukcija uređaja za upravljaje motorim vozilom) ko kojih je treje klizaja između pomeutih površia (oire površie avojog vretea i avrtke) zamejea trejem kotrljaja. Ko ovakve kostrukcije između raih bokova spoljog (avojo vreteo) i uutrašjeg avoja (avrtka) ostavlja se veliki aksijali zazor i u jega se ubacuju kuglice o kaljeog čelika, koje se kotrljaju pri rau vretea i tako otpor treja može se zaemariti. Ove kuglice u ovom međuprostoru igraju ulogu posreika između elova u relativom kretaju (sl..4). Ove je pricip a se pri motiraju kompleta kuglica u ogovarajući međuprostor ostvari ovoljo veliki aksijali zazor. Moguće je ostvariti pr. ogovarajućom voelom avrtkom ili uraiti u jeom srejem elu celishou promeu koraka. Povećaje koraka prouzrokuje razmicaje (sl..4a), smajeje pak primicaje (sl..4b) kuglica. P P P+ P P P A presek A-A a) b) P P P+ P P P c) Slika.4. Navojo vreteo sa kuglicama: a) i b) pricip ostvarivaja zazora, c) avojo vreteo sa avrtkom i kuglicama A Pri rau avojog preosika kuglice se kotrljaju u pomeutom međuprostoru i kaa jea kuglica ispae iz međuprostora a jeom kraju avrtke, oa se kroz cev vraća a rugi kraj avrtke i tu opet ulazi u međuprostor (sl..4c). Pore velike složeosti izrae, velike tačosti koja se zahteva o kuglica, kao i jihovih vibracija u rau, ovi preosici olikuju se velikim stepeom iskorišćeja (o 95%). Kao telo kotrljaja koriste se kuglice za kotrljaje ležaje. Aaliza opterećeja i aprezaja avojih preosika ajpogoije se izvoi a primeru ruče izalice.

7 35.1 RUČNA DIZALICA.1.1 Opterećeje i aprezaje ruče izalice Ruča izalica sa avojim vreteom služi za poizaje velikih masa (0,5 o 15 toa a male visie 100 o 500 mm) ručim silama (15 o 0 an) pri motažim i građeviskim raovima. Na sl..5 i.6 prikaza je sklopi crtež ruče izalice. Glavi elovi ruče izalice (sl..7 i.8) sa avojim vreteom su: 1. osač tereta,. aksijali ležaj, 3. ručica, 4. avojo vreteo, 5. postolje, 6. avrtka Na sl..7 sa ozače je klizi ležaj, a a sl..8 jeosmeri koluti kugliči ležaj sa aksijalim oirom. Ko ruče izalice prikazae a sl..5 i.7 avrtka je izrađea zajeo sa postoljem i epomiča je, a avojo vreteo se obrće ručim silama r koje eluju a krajevima ručice. Teret koji se izalicom poiže opterećuje avojo vreteo aksijalom silom a pritisak. Ova sila se avojim spojem preosi a avrtku, ooso a postolje i alje a pologu. Nosač tereta, eo avojog vretea i avrtka sa postoljem apreguti su ovom silom a pritiskivaje. Ruča sila a krajevima ručice r obrazuje spreg mometa M o, koji se posrestvom avojog spoja trasformiše u aksijalu silu te tako poiže teret, a osim toga i savlađuje otpore treja a oirim površiama raih bokova avoja vretea i avrtke, kao i a oiroj površii glave vretea i osača tereta. Ove površie treba a buu aročito obro pomazae u cilju smajeja treja, a ogovarajući elovi treba a buu izrađei o materijala koji je otpora protiv habaja i a ima obre osobie klizaja. O oirih površia u relativom kretaju a prvom mestu su površie avoja avojog vretea i avrtke, a zatim oira površia osača tereta i ogovarajućeg asloa a avrtku. Obrti momet M o izračuava se kao zbir oirog mometa koji služi za poizaje tereta i za savlađivaje otpora treja a oirim površiama avojog spoja (momet avojog ela vretea M ) i oirog mometa koji služi za savlađivaje otpora treja a oiroj površii glave vretea i osača tereta (momet treja osloca M µ ): M = M + M o µ (.3) Pitaje oslajaja osača tereta koji se e obrće a vreteo koje se obrće, rešava se postavljajem bilo klizog ili kotrljajog aksijalog ležaja. Ako su u pitaju maji tereti (<15 kn) između osača tereta i vratila postavlja se prste o broze, tako a se obija aksijali klizi ležaj. Otpor treja je zata. Obrti momet potreba za savlađivaje ovog treja at je izrazom ge je sr M sr µ = µ = µ (.4) sr = (.5) 3 s i u - spolji, ooso, uutrašji prečik prsteaste oire površie (sl..19); µ - koeficijet treja a oirim površiama. 3 s s 3 u u

8 36 SRBS JUS M.B1.91 SRBS JUS M.B1.050 Slika.5. Ruča izalica sa klizim ležajem

9 37 SRBS JUS M.B1.91 SRBS JUS M.B1.160 SRBS JUS M.B1.90 SRBS JUS M.B1.050 Slika.6. Ruča izalica sa kotrljajim ležajem

10 38 U slučaju većih tereta, ovaj otpor može a bue veliki, tako a zahteva veliku silu a ručici ili suviše veliku užiu ručice. Zato se u takvim slučajevima između osača tereta i vretea postavlja aksijali kotrljaji ležaj (sl..6 i sl..8) koji se sastoji o va prstea između kojih se alazi iz kuglica u ogovarajućim žlebovima, koje se kotrljaju između epokretog i pokretog prstea. U ovom slučaju momet otpora može se praktičo zaemariti. 1 Mµ M o Mµ M 3 4 3' ' 5 1. Nosač tereta. Klizi ležaj 3. Ručica 4. Navojo vreteo 5. Postolje 1' Slika.7. Ruča izalica sa klizim ležajem 1 Mµ=0 3 M o=m Nosač tereta. Kotrljaji ležaj 3. Ručica 4. Navojo vreteo 5. Postolje 6. Navrtka 5 M Slika.8. Ruča izalica sa kotrljajim ležajem

11 39 Obrti momet avojog ela vretea M apreže vreteo o ručice o avrtke a uvijaje. ge je M = tg - aksijala sila u vreteu (teret koji se poiže), - prečik srejeg cilira avoja, α - ugao profila avoja, ϕ - ugao sreje zavojice avoja, ρ - reukovai ugao treja avoja, pri čemu je µ tg ρ = µ, ooso µ = cos α. Ko metričkog avoja je α=60, pa je µ = 1, 155µ. Ko trapezog avoja je α=30, pa je µ = 1, 035µ. ( ϕ + ρ ) (.6) Koeficijet treja između oirih površia spoljašjeg i uutrašjeg avoja µ ima različite vreosti. Mogobroja ispitivaja koja su vršea a avojim parovima pokazuju vrlo velika rasipaja rezultata: o 0,05 o 0,40, što je posleica velikog broja uticajih faktora. Veličia koeficijeta treja zavisi o materijala elova avojog para, tačosti izrae avoja, kvaliteta oirih površia, razrađeosti i pomazivaja. Smajeje koeficijeta treja postiže se ajbolje pomazivajem i prevlačejem avoja bakrom i kamijumom (pri eksperimetima ajbolje rezultate ao je molibe isulfi). Ko pomazaih avojih vretea sa trapezim avojem koeficijet treja kreće se običo u graicama o 0,10 o 0,16. Vreosti koeficijeta početog treja veće su za oko 30 o 35%. Momet M se preosi avojim spojem a avrtku u viu obimih sila, tako a i postolje apreže a uvijaje, pa se preosi alje a pologu prijajajem. Obrtaje postolja a polozi sprečava otpor treja između postolja i pologe. Momet M µ opterećuje eo avojog vretea i osač tereta a uvijaje, pa se preosi a teret, ko koga mora biti oemogućeo obrtaje. Da bi se sprečilo klizaje po oiroj povšii osača tereta i samog tereta, a površii osača a koju treba a se osloi teret izrađuju se uakrsi žlebovi. Što se tiče aksijale sile, samog opterećeja izalice, oa se sa osača tereta preosi a avojo vreteo preko ležišta, oatle preko avoja a avrtku sa avrtke a postolje, a oatle a pologu. Sve površie preko kojih se ova sila preosi izložee su površiskom pritisku..1. Prethoi proraču Prethoi proraču ima za cilj oređivaje i usvajaje glavih imezija bitih za kostrukciju. Paralelo sa prethoim proračuom rai se i sklopi crtež, kostruišu se glave koture (takim liijama). U toku izrae i po završetku prethoog proračua i sklopog crteža, potrebo je kosultovati se sa iskusijim kostruktorima, pripremim oeljejem i rugim zaiteresovaim (u slučaju izrae školskih zaataka - sa aležim asistetom), pa tek kaa oi stave svoje primebe i saglase se sa sa usvojeim postavkama, prelazi se a izrau završog proračua i a koaču opremu sklopog crteža, kao i a izrau etaljih crteža. Prethoi proraču treba a bue at jaso i čitko, o se preglea u toku raa. O se e preaje uz crtež, ego ostaje kao liča okumetacija kostruktora.

12 Aaliza opterećeja i aprezaja avojog vretea Za proraču preosika vreteo - avrtka eophoo je zati jegovu ameu, a takođe oreiti veličiu, pravac - smer, apau tačku i karakter ejstva opterećeja a preosik. Rai oređivaja opasog preseka avojog vretea treba acrtati ijagram sila i momeata, koji eluju a vreteo (sl..9). Prilikom poizaja tereta, koji se oslaja a osač (sl..1 i.9), vreteo je a elu ac izložeo pritiskivaju silom. Na elu c pri uslovima ravomere raspoele opterećeja po avojcima, sila pritiskivaja vretea smajuje se o o vreosti 0. Osim sile pritiskivaja, a vreteo eluje momeat uvijaja i to: a elu ab - M µ momet o treja između osača tereta i glave vretea i a elu b - M momet avojog para. Suma ovih momeata savlađuje se obrtim mometom koji ostvarujemo ručom silom r elujući a ručicu izalice tj. M M M M l u = 0 = + µ r r (.7) M o=m u Nosač tereta r Ručica a b r a b Mµ M a b lr Opasa presek Navojo vreteo c c c e e e M Dijagram sila pritiska a) Slika.9 Ruča izalica sa avojim vreteom Dijagram momeata uvijaja b).1.. Polazi poaci Maksimalo opterećeje... [an] Visia izaja... h [mm].1..3 Izbor materijala avojog vretea i avrtke U zavisosti o amee preosika bira se materijal vretea iz grupe ugljeičih kostruktivih čelika sa garatovaim mehaičkim osobiama po JUS C.B U obzir olaze sleeći ugljeiči kostruktivi čelici običi i to: Č0445, Č0545, Č0645, Č0745. Materijali maje čvrstoće zahtevaju veće prečike avojog vretea, materijali veće čvrstoće - maje, ali ako je pri tome visia izaja velika, vreteo može a bue suviše vitko, tako a postoji opasost o izvijaja. Osim toga, mali prečik vretea pri velikoj aksijaloj sili zahteva teorijski veliku visiu avrtke, a to je opet, s obzirom a eravomerost raspoele opterećeja po pojeiim avojcima, epovoljo.

13 Materijal za izrau avojih vretea treba a ima ovolju čvrstoću, a bue otpora protiv habaja i a bue lako obraiv. Zato se za avoja vretea i koriste apre aveei čelici. Dolaze u obzir i čelici za cemetaciju, zbog otporosti protiv habaja (Č10, Č11, Č410). Treba izbegavati primeu čelika velike čvrstoće koji su osetljivi prema kocetraciji apoa (Č0745) i Č0445 zbog maje čvrstoće. Iz ove grupe materijala ajpovoljiji su Č0545. Materijal avrtke treba a izržava velike površiske pritiske, a bue otpora a habaje i a ima obra atifrikcioa svojstva. Najpovoljiji materijali za avrtke su sivi liv i broza (kalaja broza P.Cu.S1; crvei liv C.CuS10Z4 i P.CuS10Z4 i sl.). Sa gleišta klizaja i habaja vrlo je epovoljo ako su avojo vreteo i avrtka o istih materijala. Sivi liv olazi u obzir u slučaju ako se previđa avrtka izjea sa postoljem izalice. U tom slučaju osivost avojaka s obzirom a površiski pritisak je maja ego ko avrtke o broze istih imezija, tako a to zahteva veću visiu avrtke ili veći prečik avoja. Ako se usvoji avrtka o broze, oa se oa rai kao zaseba eo, pošto je broza aleko skuplja o sivog liva. Kao meroava karakteristika čvrstoće za proraču stepea sigurosti avojog vretea služi apo tečeja ( T ) ooso (τ T ). Navojo vreteo je ispravo imezioisao ako je postigut stepe sigurosti veći o miimale vreosti koja se kreće u graicama S = 3 4. Dozvoljei ormali apo pri pritisku p oz bira se a osovu graice razvlačeja ( T ) izabraog materijala, i usvojeog stepea sigurosti S: ge je: T = 0, - apo tečeja. 41 T p oz = (.8) S.1..4 Dimezioisaje avojog vretea Dimezioisaje avojog vretea može se izvesti a va ačia: a) Prema prvom, avojo vreteo se imezioiše s obzirom a ormali apo usle zatezaja ili pritiskivaja, pri čemu se uticaj uvijaja uzima u obzir koeficijetom ξ u i uzima se u zavisosti o kostrukcije avojog preosika: - za avojo vreteo izalice ξ u =1,5 1,30; - za avojo vreteo prese ili stezača sa oslocem a klizi ležaj ξ u =1,35 1,50; - za avojo vreteo prese ili stezača sa oslocem a kotrljaji ležaj ξ u =1,30 1,35. Na osovu ovako usvojeog faktora koji irekto utiče a povećaje potrebog stepea sigurosti za oko 5 o 30%, a a osovu izračuatog ozvoljeog apoa ( oz ) i opterećeja () potreba površia preseka jezgra avoja: A 1 ξu (.9) Na osovu ovako izračuatog potrebog preseka jezgra A 1 iz tablice ormalih trapezih avoja [] usvaja se ormali trapezi avoj čija je površia preseka jezgra ajbliža izračuatoj (ajbolje uzeti prvu veću vreost). Saa se omah može pristupiti kostruisaju izalice (sklopi crtež). Nacrtati ajpre samo avojo vreteo. Pri tome prečik, kao i visia glave avojog vretea usvajaju se kostruktivo. p oz

14 4 Kao orijetacija može se uzeti a su obe ove imezije običo za 40 o 60% veće o prečika avoja. Na prelazu između avojog ela vretea i glave previeti žleb za izlaz alata, sa ovoljo velikim poluprečikom zaobljeja prelaza, a bi se smajila kocetracija apoa. Paziti a presek a mestu žleba e bue maji o preseka jezgra avoja. Ovako privremeo usvoje trapezi avoj treba proveriti s obzirom a složeo aprezaje u jezgru. Normali apo u jezgru vretea usle pritiska: Tagecijali apo u jezgru vretea usle uvijaja: ge je: 3 3 W0 = π [cm 3 ]. 16 Uporei ormali apo usle složeog aprezaja: ge je: T α 0 =, τt =, 8T τt 0. Stepe sigurosti vretea pri složeom aprezaju: = (.10) A 3 M W 0 τ = (.11) ( α τ) i = + 0 (.1) T S = (.14) i Ako je ovako izračuati stepe sigurosti veći ili jeak vreosti koja je usvojea kao potreba, može se zaržati izabrai trapezi avoj. Navojo vreteo treba alje proveriti a izvijaje u ajepovoljijem položaju, kaa je teret u krajjem gorjem položaju. Dužia izložea izvijaju (l) račua se o oire površie osača tereta a vreteu o polovie visie avrtke. Za prethoi proraču može se račuati sa h (ge je h - visia izaja). Pri oređivaju vitkosti, vreteo se posmatra kao štap zglobo osloje a oba kraja tako a je l re h (u stvarosti ove ije prava zgloba veza, iti pravo uklješteje). Za oređivaje ajmajeg poluprečika iercije vretea, oo se posmatra kao glaak štap prečika jeakog prečiku jezgra, pošto se smatra a sam avoj malo ukrućuje vreteo u oosu a izvijaje, pa se taj uticaj može zaemariti. Po pretpostavkom a je vreteo vitko i a apoi pri izvijaju ostaju u graicama proporcioalosti može se primeiti iferecijala jeačia elastiče liije ( y = Y / EI x = k y ) pa su vreosti kritiče sile po Ojleru k πei = (.15) l Količik kritiče sile i površie poprečog preseka vretea oređuje kritiču vreost apoa pritiska pre ego što astupi izvijaje - kritiči apo: mi re k imi π k = = π E = A l 1 re λ E p (.16)

15 43 ge je: l re λ = - koeficijet vitkosti vretea, (.17) i mi l re - reukovaa užia vretea. Za prethoi proraču uzima se a je l re h (h - visia izaja) I mi 3 i mi = = - poluprečik iercije preseka vretea, A3 4 E - moul elastičosti materijala vretea, p - čvrstoća materijala a graici proporcioalosti, 3 = 1 - prečik jezgra avojog vretea. Kritiči apo zavisi samo o moula elastičosti materijala vretea vretea (E) i vitkosti istog, tj. koeficijeta geometrijskog oblika vretea (λ). Kako je za izabrai materijal E oređeo, to kritiči apo zavisi samo o vitkosti λ. U kostrukcijama se e ozvoljava a aksijala sila () ostige vreost kritiče sile ( k ) ego a je S k maja o je, tj. = k /S k. Ako je koeficijet vitkosti λ 40 e treba vršiti proveru stepea sigurosti. Stepe sigurosti protiv izvijaja - upoređuje kritiči apo pri izvijaju k sa azivim apoom pri pritiskivaju : ge je: = - apo o pritiskivaja. A 3 Kritiči apo pri izvijaju k izračuava se po Ojlerovom obrascu: S = k k (.18) π k = E za λ 100 (.19) λ ili po Tetmajeru: k = , 4λ za λ (.0) Za vitkosti maje o 60, tj. λ < 60, meroava je apo tečeja, tj. S k = T /. U slučaju epovolje vreosti stepea sigurosti S k treba povećati popreče preseke vretea. b) Prema rugom ačiu, pri imezioisaju avojog vretea, Polazi se o ozvoljeog površiskog pritiska p oz između avojaka i oosa visie avrtke l prema azivom prečiku avoja, tj. ψ=l /: 1 P p = = A π H l Pošto je za trapezi avoj H 1 =0,5P, biće: 1 P p π H ψ p oz 1 oz (.1) (.) πψ Na osovu ovako izračuatog omialog potrebog srejeg prečika avoja bira se iz tablice avoja ogovarajući azivi prečik staarih avoja, pri čemu se uzima a je ψ=1, 1,7. Pri kostruisaju avojih vretea treba izbegavati velike razlike u prečicima u oosu a azivi prečik avoja, jer to povećava troškove proizvoje. Isto tako treba izbegavati i agle prelaze i previeti ovoljo velike raijuse zaobljeja, a bi se smajila kocetracija apoa.

16 44 ( ) h g 1.5 h s g L mi (Lmax=L mi +h) r Visis izaja (h) 3 a) Slika.10. Kostruktiva rešeja glavih elova ruče izalice

17 45 ( ) S <1.7 g h 4 ( ) S =D b) c) D - spoljašji prste kotrljajućeg ležaja g ( ) g h 4 ( ) 0 =0.7 S h g 1.5 h h 4 ( ) 0.5 ) e) ( ) ( ) h 4 ( ) 0 h 4 ( ) D f) g) Slika astavak

18 Kostrukcija avojog vretea Proširei eo vretea kroz koji se provlači ručica kostruiše se tako a površia poprečog preseka B-B a sl..11, mora biti veća o površie poprečog preseka jezgra vretea A 1. Momet otpora treja a glavi vretea - između osača tereta i glave vretea sl..10 a - a prsteastoj površii aksijalog klizog ležaja, sl..10 c - tj. a oslocu, izračuava se po obrascu: s 0 1 s u M µ = µ rsr = µ = µ (.3) 3 s 0 3 s u ge je: s i 0 = u - spoljašji i uutrašji pečik kružog prstea oire površie. Iz uslova habaja - površiskog pritiska, spolji prečik ( s ) površie oslajaja - aksijalog klizog ležaja - površie oslajaja glave vretea: 4 4 s = + 0 = + u (.4) πpoz πpoz ove je: p oz ato u tablicama []; u 0 - uutrašji prečik klizog ležaja uzima se kostruktivo u =(0,6 0,7), - azivi prečik avojog vretea. Visia glave avojog vretea h g (1,3 1,5). Prečik glave vretea kaa je klizi ležaj g = s +5 mm, a kaa je kotrljaji ležaj uzima se a je g (1,3...1,45), ge je azivi prečik vretea. U slučaju primee kotrljajog ležaja (sl..10,g) uzima se a je prečik glave vretea a mestu oslajaja ležaja s =D=(1,5 1,8), ge je - azivi prečik avojog vretea, a D - spolji prečik koluta kućišta ležaja prema sl..0, a primejuju se koluti jeorei ležaji tipa: 511, 51, 513 i 514. Prečik provrta vretea 0 i azivi preči kolutog ležaja prema sl..0 - uzima se a su 0,=' 0,7, ge je - azivi prečik avojog vretea. Vrh vretea osigurava se pločicom o ispaaja prema sl..1. Pločica se pričvšćuje jeim vijkom sa levom zavojicom (sl..1a) ili sa va vijka (sl..1b). s r presek B-B g r+1mm B h g 1.5 B g r +1mm Slika.11. Geometrijski parametri glave avojog vretea

19 Dimezioisaje avrtke Za razliku o vijčaih parova, ko avojih preosika površiski pritisak između avojaka igra presuu ulogu u pogleu osivosti avojog spoja. Navojci avojog spoja i avrtke alaze se u relativom kretaju za vreme raa po opterećejem, pa je stoga ispaaje iz pogoa avojih preosika većiom prouzrokovao preteraim habajem bokova avoja, posle oređeog vremea raa. Ovo se habaje smajuje ogovarajućim izborom materijala vretea i avrtke, pomazivajem i smajivajem površiskog pritiska. Da bi se smajila eravomerost raspoele površiskog pritiska a pojeie avojke treba previeti takvu kostrukciju oslajaja avrtke, a aprezaja vretea i avrtke buu istog karaktera, tj. vreteo i avrtka zateguti ili vreteo i avrtka pritisuti. Materijal avrtke treba a izržava velike površiske pritske, a bue otpora protiv habaja i a ima obre osobie klizaja. Najpogoiji za avrtke su sivi liv i broza (crvei liv, kalaja broza it.). Sa gleišta klizaja i habaja vrlo je epovoljo ako su avojo vreteo i avrtka o istih materijala. Visia avrtke ko avojih preosika oređuje se iz uslova a sreji površiski pritisak a oirim površiama bokova avoja vretea i avrtke e bue veći o ozvoljee vreosti p oz, (ate u tablicama [], kako e bi ošlo o preteraog habaja i zagrevaja avojaka. Kostruktiva rešeja avojog spoja vretea i avrtke, ooso avrtke i postolja ata su a sl..13. Visia avrtke ko avojih preosika ije staarizovaa, već se oređuje za svaki slučaj posebo iz uslova površiske čvrstoće avojaka Uzimajući sreje vreosti opterećeja avojaka vretea i avrtke (tj. pretpostavka ravomere raspoele opterećeja) oređuje se eophoa broj avojaka iz tri uslova: a) Iz uslova habaja bokova (ograičeog površiskog pritiska a oirim površiama bokova avoja vretea i avrtke) = π H 1 poz z (.5) oave je broj avojaka avrtke z = (.5a) π H ge je: 1 p oz - sreji prečik avoja H 1 - ubia ošeja avojog spoja p oz - ozvoljei površiski pritisak (tablice []); b) Iz uslova čvrstoće a savijaje (proraču se izvoi a avojcima avrtke pošto materijal avrtke uvek ima za oko 0% maju čvrstoću o čvrstoće materijala vretea - vijka; avojak avrtke posmatramo kao kozilu malog prepusta u oosu a imezije poprečog preseka, smatrajući a je ravomera raspoela opterećeja sl..14). Zameom ravomere raspoele opterećeja kocetrisaim, a jea avojak imamo h πd4a = s oz (.6) z 6 oave je 3H 4 z = (.6a) πd a ge je: 4 s oz D 4 - veliki prečik avoja avrtke, cm; D 4 =+a c ; a - visia avojka u opasom preseku, cm; a 0,7P; s oz - ozvoljei apo a savijaje za materijal avrtke, an/cm ; z - broj avojaka avrtke iz uslova čvrstoće a savijaje; P - korak avoja, cm; H 4 - ubia uutrašjeg avoja (avoja avrtke), cm; ge je H 4 = H 1 +a c = 0,5P+a c, a a c se uzima prema tablicama [], ge je a c zazor pri vrhu avoja.

20 48 esa leva Slika.1. Pričvršćivaje graiče pločice D p D p D JUS M.B1.90 I etalj I D b b etalj II etalj III D D mm c) D b l= z p b l l a) D 0 5mm b) III II JUS M.B1.91 l' ' D 4 D ) Slika.13. Primeri kostruktivih rešeja avrtke i jee veze sa postoljem ruče izalice

21 c) Iz uslova čvrstoće avojaka a smicaje: oakle je ge je: z oz 49 = πd4 aτ (.7) z = πd aτ 4 oz (.8a) D 4 - veliki prečik avoja avrtke, cm; D 4 = + a c ; a - visia avojka u opasom preseku, cm; a 0,7P; P - korak avoja, cm; z - broj avojaka avrtke iz uslova čvrstoće a smicaje; τ oz - ozvoljei apo a smicaje za materijal avrtke, an/cm ; ge je τ oz 0,6 s oz ; ge je s oz ozvoljei apo a savijaje za materijal avrtke, an/cm. O va tri uslova u praksi se ajviše koristi prvi uslov za oređivaje eophoog broja vijaka, tj. uslova habaja bokova avoja. D b N D 1 N l b D 4 D Slika.15. Slika.14. Dozvoljei površiski pritisak zavisi o materijala vretea i avrtke o učestaosti kretaja vretea, brzie klizaja a oirim površiama, o pomazivaja i o ravomerosti raspoele opterećeja a pojeie avojke. U tablicama [] ate su orijetacioe vreosti ozvoljeih srejih površiskih pritisaka obivee eksperimetalo a avojim preosicima. Ukoliko je eravomerost raspoele opterećeja maja, utoliko se mogu ozvoliti vreosti, bliže gorjoj graici. Što se tiče površiskog pritiska a oirim površiama bokova avoja, jegova raspoela je vrlo eravomera, i to kako po užii tako i po širii oire površie. Za oređivaje sreje vreosti ovog površiskog pritiska meroava je projekcija oire površie a rava upravu a osu vijka, tako a se obija: p = 1 p oz (.8) A

22 50 ge je: ( D1 ) π H 1 π A = - projekcija oire površie jeog avojka, 4 1 = - sreje opterećeje jeog avojka, z l z = - broj aktivih avojaka u oiru, P H 1 - ubia ošeja avojog spoja, L - užia ošeja avojog spoja, P - korak avoja. Ko avojih preosika površiski pritisak između avojaka igra veoma važu ulogu u pogleu osivosti avojog spoja. Visia avrtke ko avojih preosika ije staarizovaa, već se oređuje za svaki slučaj posebo, iz uslova površiske čvrstoće avojaka. Zbog eravomerosti raspoele površiskog pritiska a oirim površiama bokova avoja, broj aktivih avojaka z e treba a bue veći o 10, tj.: z 10 Prema tome, sreje opterećeje (osivost) jeog avojka: 1 = Ap oz (.9) Broj aktivih avojaka koji treba a ose silu : Dužia avojog spoja - visia avrtke: z = 10 (.30) l 1 = Pz = (1,...1,5 (.31) ) U slučaju a se obije suviše velik potreba broj avojaka avrtke ooso suviše velika visia avrtke (ako je l >1,5), treba usvojiti veći prečik avoja, oa će i osivost svakog avojka biti veća, a to će smajiti jihov broj, ooso visiu avrtke. (Proverom stepea sigurosti vretea pri složeom aprezaju može se evetualo i korigovati usvojei materijal vretea, pa uzeti materijal maje čvrstoće). Slika.16.

23 Spolji prečik avrtke oređuje se iz uslova a pritiskivaje (sl..13b) ili uslova čvrstoće a rastezaje i uvijaje mometom avojog para u opasom preseku N - N (sl..15) ooso sl..13c i oave je: 5 = 1,5 = (.3) A π D z oz ( D D ) = D4 (.33) π + z oz ge je: T z oz =, S =,5 (.34) S π A = ( D D4 ) - popreči presek tela avrtke, 4 D 4 - veći prečik avoja avrtke ( D4 = + a c ), - azivi prečik vretea, a c - zazor između vrha avojaka vretea i a avojaka avrtke. Dozvoljei apo zatezaja materijala avrtke za kalaju brozu (P.Cu.S0, P.Cu.S14 i P.CuS1), uzimajući stepe sigurosti S = je z oz =( ) an/cm, a za sivi liv z oz = (00 340) an/cm. Za brozu P.CuS1 pri zatezaju apo a graici razvlačeja je T =1800 an/cm, pa je za stepe sigurosti S = 3: z oz = T /S = 1800/3 = 600 an/cm, a za S=3,1 imamo a je z oz = 560 an/cm Češće se spolji prečik (prečik tela) avrtke oređuje kostruktivo D =(1,4 1,7), zatim se acrta a sklopom crtežu, pa se oa proverava stepe sigurosti usle složeog aprezaja: = z oz (.35) A π 4 I 0 = ( D D4 ) - polari momet iercije preseka A, 3 I 0 W = - polari otpori momet preseka A. 0 D Uporei apo usle složeog aprezaja ge je: τ Stepe sigurosti avrtke pri složeom aprezaju: ( α τ) i = + 0 (.36) T α 0 ; τt = 0, 8 T T S = (.37) i Obo avrtke D b, ukoliko postoji (sl..13c,.13 i.15), proverava se a površiski pritisak između oboa i postolja izalice. Prečik oboa usvaja se kostruktivo, običo D b =(1,3 1,4)D. Pri tome je ozvoljei površiski pritisak p oz =600 an/cm za slučaj avrtke o broze, a postolja o sivog liva. Prečik oboa avrtke D b, iače, oređuje se iz uslova površiskog pritiska

24 5 4 D b = + D (.38) πp oz Visia oboa b usvaja se kostruktivo b =... l i proverava se a smicaje, pri čemu je 3 4 ozvoljei apo τ oz = an/cm za brozu, za sivi liv τ oz = an/cm ili se oređuje po obrascu: b = πd τ (.39) oz Između avrtke i postolja izalice treba previeti čvrsto alegaje koje se još može ostvariti bez prese, recimo H7/m6 ili H7/k6, ooso H8/m7 ili H8/k7. Obrtaje avrtke sprečiti pomoću jeog ili va zavrtja Dimezioisaje ručice Dužia ručice proračuava se prema ukupom obrtom mometu M 0 i ručoj sili kojom treba ostvariti taj momet. Ruča sila se uzima 15-5 an za uži ra, a an za kraći ra, u slučaju majih visia izaja. Ako rae va raika, ukupa sila se uzima a je za 80-90% veća ego u slučaju jeog raika. Prečik ručice obrađuje se prema savijaju u opasom preseku. Materijal ručice: Č0345, Č0445 ili Č0545. Za stepe sigurosti može se uzeti vreost oko 3, u oosu a zatezu čvrstoću - eogovora eo, sprečiti samo lomljeje, tj. s oz = M S, ge je M - zateza čvrstoća materijala ručice, a S stepe sigurosti, uzima se a je S mi =. Između ručice i otvora u glavi vretea previeti eko vrlo labavo alegaje i grube toleracije, recimo H11/a11 ili H11/c11. Na sl..17 prikaza je ijagram mometa savijaja ručice, a a sl..18 kostruktiva rešeja završetka ručice Prema tome, obrti momet M 0 koji proizvoe raici može se prestaviti u obliku: M 0 = M + M µ = kr L (.40) ge je: L - užia kraka sile, - broj raika, r - ruča sila, k - koeficijet kojim se uzima u obzir eugoost istovremeog elovaja va k=1 - kaa eluje jea raik, k=0,8 0,9 kaa eluju va raika, Dužia kraka sile izosi: r raika, M + M µ L = (.41) k Ako se u obrascu.41 upotrebi =1 i k=1 i u rezultatu izađe a je L 70 cm, oa treba u obrazac.41 staviti = i k=0,8 0,9. Ovoj užii treba oati l 00 mm, a bi va raika mogli pogoo uzeti za ručicu. Taa kostruktiva užia ručice izosi L r =L+ l (.4)

25 Prečik ručice oređuje se iz uslova čvrstoće ručice a savijaje r k L r = 3 (.43) 0,1 oz, s Ove je L 1 g = L, a oz,s - ozvoljei apo a savijaje za materijal ručice. L ' S g L 1 Slika.17. Ručica ruče izalice Slika.18. Kostruktiva rešeja završetka ručice.1..7 Izbor ležaja U slučaju klizog ležaja, imezije prstea o broze (P.CuS14 ili P.CuS0) usvajaju se kostruktivo, i oa vrši provera površiskog pritiska pri čemu ozvoljei površiski pritisak između broze i čelika p oz uzima iz tablica []. Doire površie treba a buu fio obrađee. Između završog ela vretea i prstea previeti labavo alegaje. U slučaju kotrljajog ležaja, izbor treba izvesti prema katalogu proizvođača ležaja ili [4]. U ogovarajućim tablicama ate su statičke osivosti aksijalih kolutih kugličih jeoreih ležaja tipa 511, 51, 513 i 514 za raze prečike. Treba usvojiti oaj ležaj čija je statička osivost veća ili jeaka o ajvećeg opterećeja izalice. Ležaj zaštititi limom o ulaska prašie i ečistoće, tj.: C (.44) 0 k 00

26 54 ge je: C 0 - statička osivost ležaja [4], k 0 - statička karakteristika ležaja, 0 - statičko opterećeje ležaja (osivost izalice). Na sl..19a, at je klizi ležaj u sklopu, a a sl..19b sam ležaj. Ovaj ležaj se primejuje ko ruče izalice kaa je statička osivost C 0 15 kn primejuje se koluti kugliči jeorei ležaj sl..0b tipa 511, 51, 513 i 514 kao što je prikazao u sklopu sl..0a. S D= s a) h g h g a) g g 0 k b) H b) c u S h l 0.4 D Slika.19. Slika.0.

27 Nosač tereta Nosač tereta se običo izrađuje o čelika. Prema raijem, apregut je a pritisak usle opterećeja i a uvijaje usle mometa treja M µ, ali se e proračuava jer kostruktive imezije prema sl..10, aju ovolju sigurost. Između osača tereta i završog ela vretea previeti labavo alegaje. Na sl..1 i. ato je ekoliko varijati kostrukcije osača terera, sa areckaom površiom koja omogućuje bolju stabilost tereta (sprečava klizaje tereta). I pogle A A etalj I 90 a) c b) Slika.1. A φ38 I 40x40 90 φ60 5 Nosač tereta 35 φ0 φ0 pogle A 45 T r50x8 a) φ65 Slika. Nosač tereta sa glavom vretea koje ima avoj Tr50x8

28 Dimezioisaje tela izalice Telo (postolje) izalice običo se rai o sivog liva. U tom slučaju ebljia ziova treba a bue veća o 8 o 1 mm. Telo izalice može biti izrađeo i o čelika. U tom slučaju sastoji se o čaure, lima i prsteastog osloca. Ovi su elovi međusobo vezai zavrtjima ili su zavarei. U svakom slučaju treba a elu izalice previeti ručice za ošeje cele izalice. Visia postolja h p oređuje se visiom izaja tereta h=l 0 visiom avrtke i kruže pločice a vrhu vretea. Rai osiguraja stabilosti izalice jeo postolje izvoi se sa agibom θ 1/ 10. Za sloboa izlaz oža pri uutrašjoj obrai površie ispo avrtke, a koja služi i za oslajaje pločice koja se alazi a vrhu vretea i sprečava ispaaje vretea iz avojog spoja uzima se a je D 6 =D +(5...10) mm. Uutrašji prečik baze postolja: D pu 1 ( h l ) 10 = D h tg D (.45) 6 + p1 θ = 6 + p Prečik D ps oređuje se iz uslova čvrstoće a gječeje materijala osloca (običo je to rvea klaica), a koju se oslaja izalica: 4 D ps = + Dpu (.46) πp ove je ozvoljei apo a gječeje (površiski pritisak) za rvo p oz = an/cm. Površia oslajaja tela izalice a pologu treba a bue ovoljo velika a se e bi prekoračio ozvoljei površiski pritisak, između izalice i pologe. Debljia zia postolja uzima se kostruktivo iz uslova obijaja olivka i proverava se u opasom preseku I-I (sl..3) a pritisak i ako je telo izalice apreguto a pritisak i a uvijaje mometom M v. Provera često i ije potreba jer su većiom imezije ovolje. ge je: 4 p = π 5 6 oz < p oz ( D D ) D 5 = D 6 + δ M 0 p oz =, stepe sigurosti S = 3 4. S - statička čvrstoća a pritiskivaje za materijal postolja. M 0 Debljia papuče postolja δ 1 1,5δ, a δ - ebljia zia postolja; δ 0,5, ge je - azivi prečik avojog vretea..1.3 Provera čvrstoće avojog preosika - (završi proraču) Završi proraču prestavlja obrazložeje glavih imezija atih a crtežu, oih imezija koje su meroave za čvrstoću ooso za sigurost cele kostrukcije i jeih elova. Pri izrai završog proračua polazi se o imezija atih a crtežu pa se a osovu jih vrši etalja aaliza opterećeja i aprezaja i proverava apo, ooso stepe sigurosti. Dimezije obivee kostruktivo ili a osovu empirijskih poataka e avoe se u završom proračuu. Završi proraču ie uz crtež kao okumetacija.

29 L 57 r D 5 D b Debljia zia δ, mm X Y R δ 1max δ max o D D tg θ = h p =h' p -b=h p1 +l-b h p1 θ δ x R 1 l h g h t g L 1 l l 0 =h 3 b θ h' p y δ 1 δ D pu D ps D pu D ps Slika.3

30 Primer proračua ruče izalice Prethoi proraču Proračuati ruču izalicu (sl..6) osivosti m=5000 kg. Visia poizaja tereta h=30 mm. 1. Karakter opterećeja je statički. Na sl..8 prikazai su ijagrami momeata uvijaja i ijagrami aksijalih sila. Lieara promea u oblasti avrtke ogovarala bi ravomeroj raspoeli opterećeja avojaka avojog spoja. U stvarosti ova raspoela ije ravomera. Dimezioisaje avojog vretea. Materijal avojog vretea uzimamo Č0545 (tablice materijala [5]) zateze čvstoće m =R m =( ) an/mm, a apo tečeja T = 0, =9 an/mm, τ T =0,8 T =0,8 9 3 an/mm ; materijal avrtke P.CuS14 (tablice materijala [5]) materijal postolja izalice - SL.18 (tablice materijala [5]). 3. Dozvoljei apoi: - za materijal avojog vretea: T 9 p oz = = = 7,5 an/mm = 750 an/mm ; S za materijal avrtke (vii tačku a strai 57) P.Cu.S14 imamo a je ozvoljei apo zatetaja: z oz = 450 an/mm 4. Orijetacioe vreosti prečika avojog vretea prema obrascu (.9): 5000 A 3 ξu = ( 1,5...1,30) = 850 mm p oz 750 Ovome ogovara prvi veći ormali trapezi avoj Tr 44x7 sa A 3 =1018 mm tablice []. Ostale azive mere ovog trapezog ormalog avoja su: =44 mm α=30 P=7 mm =D =40,5 mm D 4 =45 mm H 1 =3,5 mm 3 =36 mm D 1 =37 mm ϕ=3,15 jeostruki avoj Zazor pri vrhu avoja za korak P=7 mm izosi a c = 0,50 mm, a poluprečici zaobljeja R 1max =0,5a c =0,5 mm i R max =a c =0,50 mm. Dubia spoljog avoja: h 3 =H 1 +a c = 0,5P+a c =0,5 7+0,5=4 mm Dubia uutrašjeg avoja: H 4 = H 1 +a c = 0,5P+a c =0,5 7+0,5=4 mm 5. Ugao agiba avoja P 7 tg ϕ = = = 0,05499 ϕ=3,15 π π 40,5 Uzimajući a je koeficijet treja u avojom paru (prema tablicama [1]), čelik - broza: µ=0,07...0,16; to će reukovai ugao treja ρ v za koeficijet treja µ=0,10 biti: µ µ ρ = arctg = arctg = arctg1,035µ = arctg1,035 0,10 = 5, 9 α 30 cos cos Ove je α=30 - ugao profila trapezog avoja. 6. Provera stepea sigurosti s obzirom a složeo aprezaje u jezgru avojog vretea. Normali apo u jezgru vretea usle pritiska 5000 = = = 491 an/cm A 10,18 3

31 Tagecijali apo u jezgru vretea usle uvijaja: M 161 τ = u = = 168,8 an/cm W0 9,55 ge je: M u = M = tg 3 π π 3,65 3 W 0 = = = 9,55 cm Uporei apo usle složeog aprezaja: i = + 4,05 ( ϕ + ρ ) = 5000 tg( 3,15 + 5,9 ) ( α τ) = ( 1,5 168,8) = 534,4 an/cm 0 = 161 ancm, ge je T T α 0 = = = 1,5 τt 0,8 T Stepe sigurosti vretea usle složeog aprezaja T 9 S = = = 5,43 > 3 i 5,344 Prema tome kako je ovako izračuati stepe sigurosti veći o tri tj. S=5,55 >3, to se može zaržati izabrai trapezi avoj Tr 44x7. U slučaju a je stepe sigurosti bio maji o preporučee vreosti po obrascu.14, morali bi uzeti sleeći veći trapezi avoj tj. Tr 48x8. 7. Provera avojog vretea a izvijaje u ajepovoljijem položaju, kaa je teret u krajjem gorjem položaju. Reukovaa užia vretea l re h = 30 = 640 mm ge je: h=30 mm - zaata visia izaja. Poluprečik iercije vretea 3 36 imi = = = 9 mm 4 4 Koeficijet vitkosti vretea l 640 λ = re = = 71,11 i mi 9 Kritiči apo pri izvijaju izračuava se po Tetmajeru jer je λ=70,137 tj. u graicama je između 60 i 100 (v ), tj.: k = ,4 71,11 = 90 an/cm Stepe sigurosti vretea protiv izvijaja: k 90 = = = 4,66 S k 491 ge je = 491 an/cm ormali apo u jezgru vretea o pritiska izračuat u tački Prečik glave avojog vretea (ooso spolji prečik osloca klizog ležaja, ako bi bio primeje klizi ležaj), izračuava se iz uslova površiskog pritiska prema obrascu.4: s = + 0 = + 3 = 6,34 cm. πpoz π 00 Usvaja se staari prečik s =60 mm. Ove je prema sl..10: 0 = u (0,6...0,7)=(0,6...0,7) 44=(6,4...30,8) mm, 0 =30 mm, a ozvoljei površiski pritisak prema 59

32 60 tablicama [] za vreteo o čelika, a prste o broze (klizi ležaj): p oz =( ) an/cm - uzima se p oz =00 an/cm. Visia glave avojog vretea (sl..10) h g =(1,3...1,5) 44=(57,...66) mm - staaro h g =60 mm. Prečik glave avojog vretea (kaa je primeje kotrljaji ležaj) vratila g = s +5 = 60+5 = 65 mm. Dimezioisaje avrtke 9.a) Broj aktivih avojaka obija se iz uslova površiskog pritiska a oirim površiama bokova avoja vretea i avrtke prema obrascu.: 5000 z = = = 9,35 π H 1 poz π 4,05 0,3 140 Ove je p oz =( ) an/cm (za vreteo o čelika, a avrtku o broze) []. b) iz uslova čvrstoće a savijaje prema obrascu.6a: 3H ,4 z = = = 3,77 πd4a s oz π 4,5 0,5 450 Ove je ubia uutrašjeg avoja H 4 =H 1 +a c =0,5P+a c =0,5 0,7+0,5=4 mm, visia avojka u opasom preseku a 0,7P=0,7 7=4,9 5 mm, a D 4 =+a c =44+ 0,5=44,5 mm - veliki prečik uutarjeg avoja avrtke. Dozvoljei apo a zatezaje (pritiskivaje) za brozu P.CuS1: z oz =560 an/cm. c) iz uslova čvrstoće a smicaje prema obrascu.8a: 5000 z = = 1,8. πd4aτ oz π 4,5 0,5 39 Ove je τ oz =0,7 s oz =0,7 560=39 an/cm - ozvoljei apo a smicaje za materijal avrtke. O tri ađee vreosti z usvajamo ajveći broj ađeih avojaka z =9,35 - usvajamo ceo broj z = Kostrukciju avrtke u celosti uzimamo prema (sl..13b). 11. Visia avrtke (užia avojog spoja) obrazac.31: l =Pz =7 10=70 mm 1. Spolji prečik avrtke D oređuje se prema formuli (.33): D = + D4 = + 4,45 = 5,87 cm, D =63 mm. π z oz π 560 Debljia tela avrtke D ,5 18,5 = D = = = 9,5 mm 13. Ukoliko je kostruktivo rešeje avrtke ato kao što je prikazao a sl..13c;.13 ili.15, oa se prečik oboa avrtke D b oređuje iz uslova površiskog pritiska prema formuli (.38): Db = + D = + 6,3 = 7,40 cm, D b =75 mm πpoz π 600 ili prema sl..13b D p D b =80 mm Visia oboa (b) uzima se kostruktivo b =... l, pa se proverava a smicaje po formuli (.39): b =... l = = ( 3,3...17,5) mm; b=18 mm

33 61 Provera visia oboa avrtke a smicaje 5000 τ = = = 140 an/cm < (00 50) an/cm ; πd b π 6,3 1,8 ge je ozvoljei apo a smicaje za materijal avrtke P.CuS1 - τ oz =( ) an/cm. Dimezioisaje ručice 15. Dužia ručice, kaa eluje jea raik =1 i koeficijet k=1 - kaa eluje jea raik, a ruča sila r =30 an, za uži ra, iače za kraći ra r =15 5 an (vii pogl..1..6). M 161 L = = = 53,73 cm, jer je u ovom primeru M µ 0 L = 540 mm k r 16. Prečik ručice (formula.43): kr L , r = = 0,1 0, =, cm r = mm g s oz 65 Ove je L1 = L = mm. Kostruktiva užia ručice izosi: L r = L + g + r = = 59 mm L r = 600 mm Dozvoljei apo za materijal ručice Č0445 zateze čvrstoće R m = M =(4...50) an/cm i usvojei stepe sigurosti S=3: M Rm 4 50 s oz = = =... = ( ,66) an/mm ; S S 3 3 s oz =15 an/mm = 1500 an/cm Da je kojim slučajem primejea kostrukcija izalice prema sl..5 ooso (sl..10a,.10b,.10 ili.10e tj. sa klizim ležajem (sl..19) oa bi se morao uzeti i obrti momet koji služi za savlađivaje otpora treja a oiroj površii glave vretea i osača tereta, ooso glave vretea i klizog ležaja M µ. 15. Momet treja u oslocu (obrazac.4 i.5) sl.7 ili sl..19: s u M µ = µ = ,1 = 1400 an/cm 3 s u ge je µ=0,1 - koeficijet treja za klizi ležaj o broze. Ove je iz tačke 8 uzeto s =60 mm, a 0 = u =30 mm. 16. Dužia ručice (formula.41) M + Mµ L = = = 55,78 cm kr 0,9 30 L=560 mm 17. Prečik ručice (formula.43) kr L 0, , r = = 0,1 0, =,7 cm r =8 mm s oz Dužii L treba oati l 00 mm, a bi va raika mogla esmetao a eluju a ručicu. Taa kostruktiva užia ručice izosi prema (.4) L r =L+ L+ g + r = =853 mm L r =853 mm

34 6 Dimezioisaje postolja 17. Oreimo imezije postolja (sl..3). Visiu postolja h p oređujemo visiom izaja l 0 =h=30 mm, visiom avrtke l =70 mm i ačiom pričvršćivaja pločice za sprečavaje o ispaaja vretea (v.sl..1). Dobijamo (sl..6): h p = l 0 + l +50 mm = = 440 mm h p =440 mm 1 1 Za obezbeđeje stabilosti izalice, postolje se izvoi sa agibom tg θ = prilikom obrae uutrašje površie postolja ispo avrtke uzimamo a je D 6 = D + (5 10)mm = = = 75 mm. Uutrašji prečik osove postolja (formula.45) 1 ( h l ) =. Za sloboa izlaz oža D pu = D6 + h p1 tg θ = D6 + p 10 1 = 75 + ( ) = 149 mm D pu =150 mm 10 Prečik D ps oređuje se iz uslova površiskog pritiska a materijal pologe a koju se oslaja izalica (formula.46) D ps = + D pu = + 15 = 19,6 cm D ps =00 mm πpoz π 40 Ove je ozvoljei površiski pritisak uzeto za rveu pologu p oz =40 an/cm. Debljia zia postolja uzima se kostruktivo iz uslova mogućosti liveja i proverava se u opasom preseku a pritisak. Uzimamo ebljiu zia postolja δ=10 mm, pa je prečik D 5 =D 6 +δ=75+ 10=95 mm. Kostruktivo se uzima (sl..13b) a je prečik čeoe površie D p D 5 =95 mm. Visia papuče postolja δ 1 1,5=1,5 10=15 mm. Izbor ležaja 18. S obzirom a zaatu osivost o 5000 kg uzima se kotrljaji ležaj - aksijali. Izbor kolutog kugličog jeoreog ležaja bira se prema statičkom opterećeju, jer je ove pogo ruči, prema statičkoj osivosti C 0 koje mora biti veće o osivosti izalice. Ovome ogovara ležaj tipa 513 sa C 0 =64 kn i prečikom (provrta) otvora za vreteo (vratilo) ' = 0 = 30 mm; D = 60 mm; H L = 1 mm; r = 1,5 mm. 19. Stepe iskorišćeja izalice u slučaju kaa se između glave vretea i osača tereta alazi kotrljaji ležaj : tgϕ tg 3,15 tg 3,15 η = = = = 0,3455 tg( ϕ + ρ ) tg(3,15 + 5,9 ) tg 9,05 Ako se između glave vretea i osača tereta alazi klizi ležaj (sl..5, ooso.10a,b,,e,g ili.19), to je momet treja u oslocu at u tački 15'. M µ =1400 ancm i stepe iskorišćeja je η = tg sr ( ϕ + ρ ) = 3 tg ϕ + 3 s s 3 u u sr tg 3,15 = = 0,176 46,7 µ tg 9,05 + 0,1 40, = = 4,67 cm ge je: s = D 0 = 60 mm i u = 0 = 30 mm - spoljašji, ooso uutrašji prečik prsteaste oire površie, = 40,5 mm - sreji prečik avoja, µ = 0,1 - koeficijet treja za klizi ležaj o broze.

35 63 Provera čvrstoće ruče izalice 1. Rae karakteristike: - osivost m=5000 kg, - visia izaja h=30 mm.. Aaliza opterećeja i aprezaja: 1 Mµ=0 3 M o =M Nosač tereta. Kotrljaji ležaj 3. Ručica 4. Navojo vreteo 5. Postolje 6. Navrtka 5 Slika.4 Ruča izalica sa kotrljajim ležajem M 3. Provera rae sposobosti avojog vretea 3.1 Materijal: Č Mehaičke karakteristike materijala: - zateza čvrstoća R m = (50 60) an/mm - apo a graici tečeja 0, = 9 an/mm - moul elastičosti E = (,1,) 10 6 an/cm - moul klizaja G = (0,77...0,85) 10 6 an/cm - gustia ρ = 7,85 an/m 3 - lieari koeficijet šireja α = 1 10 '6 K '1 - Poisso-ov koeficijet ν = 0,3

36 Nazive mere trapezog ormalog avoja Tr 44x7 prema JUS M.B0.06: Korak P = 7 mm Teorijska ubia avoja: H = 1,866P = 13,06 mm. Dubia ošeja avojog spoja: H 1 = 0,5P = 3,5 mm. Dubia spoljog avoja: h 3 = 0,5P + a c = 4,0 mm. Dubia uutrašjeg avoja: H 4 = H 1 +a c = 0,5P+a c = 4 mm. Mali prečik uutrašjeg avoja: D 1 = - H 1 = - P = 37 mm. Veliki prečik uutrašjeg avoja: D 4 = + a c = 45 mm. Mali prečik spoljog avoja: 3 = - h 3 = 36 mm. Sreji prečik spoljog i uutrašjeg avoja: = D = - 0,5P = 40,5 mm. Zazori pri vrhu avoja: a c = 0,5 mm. Poluprečik zaobljeja pri u avoja: R 1max = 0,5a c =0,5 mm; R max = a c =0,5 mm; Navojo vreteo (azivi prečik) 3 h 3 R H 1 H a c D 1 D = D 4 H z H 4 a c R P Navrtka Nazive mere trapezog ormalog avoja, prema JUS M.B0.06 (izvo) Nazivi prečik Korak Sreji prečik Prečik jezgra Dubia ošeja Mali prečik uutrašjeg avoja Veliki prečik uutrašjeg avoja P =D 3 H 1 D 1 D 4 A 3 Površia preseka jezgra Ugao agiba jeostrukog avoja mm mm ϕ ,5 36 3, , Provera samokočeja avoja: ρ = arctg 1,035µ = arctg 1,035 0,10 = 5,9 ρ = 5,9 ge je µ = 0,07 0,16 - koeficijet treja u avojom paru, za vreteo o čelika i avrtku o broze; ϕ < ρ - avoj je samokočiv. 3.5 Provera zapremiske čvrstoće avojog vretea: Rao opterećeje: aksijala sila: = mg = 5000 kg 10 m/s = N =5000 an 40,5 obrti momet: M = tg( ϕ + ρ ) = 5000 tg( 3,15 + 5, 9 ) M =1510 anmm=151 ancm

37 Karakteristike meroavog poprečog preseka: Površia poprečog preseka avojog vretea A 3 = 1018 mm A 3 =10,18 cm Polari otpori momet iercije poprečog preseka vretea 3 3 π W0 = = 9160,9 mm 3 W 0 9,161 cm Rai apoi u meroavom poprečom preseku: 5000 Normali apo o pritiska = = = 491aN/cm A 10,18 3 M 161 Tagecijali apo o uvijaja τ = = = 176 an/cm W0 9, Provera stepea sigurosti protiv plastičih eformacija a osovu kompoetih apoa o eformacija pri pritiskivaju T 0, 900 S = = = = 5,9 S = 5,9 491 o eformacija pri uvijaju τ τ 0, 0,8 T 0, 30 S τ = = = = = 13, S = 13, τ τ τ Ukupa stepe sigurosti usle složeog aprezaja S S τ 5,9 13, S = = = 5,38 > 3 S = 5,38 S + S τ 5,9 + 13, Iz ovoga se vii a je u oosu a zapremisku čvrstoću avojo vreteo ispravo imezioisao. 3.6 Provera stabilosti avojog vretea Oređivaje ela užie avojog vretea izložeog pritisku (sl..6) l l = h + hg + + H L = = 448mm 3 l re = l = 448 = 896 mm ge je: h g - visia glave avojog vretea, h g = (1,3 1,5) = (57 66) mm; h g = 60 mm 3.6. Karakteristike meroavog poprečog preseka A 3 = 1018 mm Poluprečik iercije vretea 3 36 imi = = = 9 mm i mi = 9 mm Koeficijet vitkosti vretea l 896 λ = re = = 99,5 λ = 99,55 i mi Kritiči apo pri izvijaju k = ,4λ = ,4 99,55 = 1965aN/cm k = 1965 an/cm Stepe sigurosti vretea protiv izvijaja 1965 S = k = = 4,00 > 4 S = 4,00 491

38 Provera površie poprečog preseka B-B glave vretea (sl..5): Dimezije glave vretea: g = 65 mm; = 44 mm; r = 1,5 mm s = 60 mm; 0 = 30 mm; r = mm. π g π 65 A g r + r = 65 + = 94,3 mm > A ge je A 1 = 1046 mm - površia poprečog preseka jezgra avojog vretea Tr 44x7. Na osovu ovog se vii a je glava vretea obro imezioisaa. ' g = s=d=φ60 0 =φ30 r presek B-B g =65 B h g =60 B r=φ g =φ65 r=φ 4. Provera čvrstoće avrtke 4.1 Materijal PCuS1 (kalaja broza) 4. Mehaičke karakteristike materijala: Zateza čvrstoća R m = 0 an/mm Napo a graici tečeja 0, = 14 an/mm 4.3 Geometrijske veličie avrtke i ela postolja (sl..6): D 4 = 45 mm; D = 63 mm; P = 7 mm; D 1 = 37 mm; l = 70 mm; z = Rao opterećeje: Aksijala sila = 5000 an Obrti momet M = 161 ancm 4.5 Karakteristike meroavog poprečog preseka: π π A = ( D D4 ) = ( ) = 156, 8 mm π ( D ) ( ) D4 π W0 = = = 36316,4 mm 3 16 D Rai apo u meroavom poprečom preseku: - ormali apo (pritisak): = = = 3,75 A π( D D4 ) 156,8 an/mm - tageti (uvijaje): M 161 τ = = = 44,4 an/cm = 0,444 an/mm W 36, Tr 44x7 D-spoljašji prečik koluta ležaja Slika.5