ПРВИ ПРОЈЕКТНИ ЗАДАТАК ИЗ КОНСТРУИСАЊА Конструисати ручну дизалицу са са завојним вретеном према следећим подацима: Подаци за ванредне ученике: Терет који се подиже Врста навоја трапезни k Број радника Ручна сила F r 0 Материјал навојног вретена Č.00 Материјал навртке бронза PCuS Материјал ручице Č.00 Висина дизања h 90 Коефицијент трења клизања µ 0,0 Степен сигурности навојног вретрена према R eh Задатак дат: Рок предаје: Задатак дао:. ПОЛАЗНИ ПОДАЦИ
.. Максимално оптерећење F k 000.. Максимална висина подизања терета h 90. ПРОРАЧУН НАВОЈНОГ ВРЕТЕНА.. Материјал навојног вретена дат је задатком и то је Č.00. За овај челик из табеле узимам карактеристике материјала: R m 0...00 - затезна чврстоћа Усвајам: R m 0 R ReH 0 - граница течења e T 0,8 R eh 0,8 0 9 - граница течења при оптерећењу на увијање.. Степен сигурности за оптерећење на притисак (дато задатком.. Дозвољени нормални напон за оптерећење на притисак R 0 eh 80.. Површина потребног попречног пресека језгра навојног вретена (,..., F A A, F, 000 7, 80 Површину попречног пресека смо повећали за...% да би узели у обзир утицај увијања. Према табели усвајам привремено трапези навој прве веће површине језгра пресека. Усвајам трапезни навој Tr, према SRPS M.B0. 0 : Називни пречник: Корак навоја: Средњи пречник: Пречник језгра: Дубина ношења: D P D, 8, H Површина попречног пресека језгра: Угао нагиба навоја: ϕ, A 9 Напомена: Уколико је на навојном вретену коси навој, његове мере усвајамо према табели у прилогу. Угао нагиба навоја (ϕ за коси навој није дат у табели па се рачуна по обрасцу: P tg ϕ π
.. Степен искоришћења покретног навојног споја tgϕ η tg( ϕ + ρ µ ρ arctg co( α - угао трења µ 0,0 - коефицијент трења клизања и дат је задатком α 0 - угао профила трапезног навоја µ 0,0 ρ arctg arctg0,078,9 α 0 co( co tgϕ tg, η 0,87 tg( ϕ + ρ tg(, +,9 η 8,7 %.. Момент увијања T T t + T µ T F tg( ϕ + ρ - момент отпора у навојном пару Tµ F µ a r m - момент отпора трења на додиру покретне и непокретне површине и занемарили смо га због уградње аксијалног котрљајног лежаја. r m 0, - средњи полупречник додира главе дизалице и навојног вретена - називни пречник навоја µ - коефицијент трења између рукавца и лежишта (ако је клизно лежиште може се узети µ 0, 0а a ако је лежај онда је µ a знатно мање тј. µ a 0 Пошто у нашем задатку узимамо лежај, онда је: µ 0 што значи: a T µ 0, T F tg( ϕ + ρ 000 tg(, +,9 907, Tt T 907,.7. Радни напон на притисак у језгру завојнице F 000,0 A 9 a.8. Радни напон на увијање у језгру завојнице Tt W mi π π W - поларни отрпорни момент пресека језгра навоја π 8, π W,
T W t 907,,,.9. Критични напон на притисак у језгру завојнице 0 [ ] M R e.0. Критични напон на увијање у језгру завојнице 9 [ ] M T.. Парцијални степен сигурности за нормални напон [ ] M [ ] M 0, >,0.. Парцијални степен сигурности за оптерећење на увијање [ ] M [ ] M 9,, >.. Укупан степен сигурности +, - препоручен укупни степен сигурности,,, >, +, +,.. Провера навојног вретена на извијање... Минимални полупречник инерције Imi 8, imi, A... Редукована дужина извијања l r l ( h + h - важи за случај штапа укљештеног на једном крају док на другом, слободном крају делује силa. h (,..., - висина главе дизалице (добијену вредност треба заокружити на целобројну вредност - називни преечник навоја h,, l r l ( h + h (90 +... Виткост навојног вретена
l λ r 97,7 i mi, За челике Č.0 и Č.0 важи: Ако је λ < 89 - критични напон се рачуна по Tetmayer у : [ ] k 0, λ Ако је λ > 89 - критични напон се израчунава по Euler у : π E [ ] k λ За челике Č.00 и Č.00 важи: Ако је λ < 0 - критични напон се рачуна по Tetmayer у : [ ] k 0, λ Ако је λ > 0 - критични напон се израчунава по Euler у : π E [ ] k λ Е модул еластичности за материјал навојног вретена (за челике E 0000...0000.. Степен сигурности против извијања [ ] k Напомена:... за Tetmayer a... за Euler a Пошто је у овом случају λ 97, 7<0 (за Č.00, критични напон се израчунава по Tetmayer у : [ ] k 0, λ 0, 97,7 98, [ ] k 98,,8 што је у границама за Tetmayer oвслучај,0..... Провера самокочења Напомена: ϕ < ρ - постоји самокочење ϕ ρ - граница самокочења ϕ > ρ - навој није самокочив У нашем случају ϕ, > ρ, 9па навој није самокочив.. ПРОРАЧУН НАВРТКЕ.. Материјал навртке Задатком је речено да је бронза, бирам бронзу P.CuS
.. Површински притисак на додиру навојака вретена и навртке F F P A l π H Напомена: H - дубина ношења навоја H l (,..., - висина навртке - називни пречник навоја l,, F P 000, l π H, π Напомена: Дозвољени површински притисак зависи од материјала навртке и навојног вретена. Навојно вретено је од челика....0 - за навртку од бронзе (челик по бронзи 0 - за навртку од челика (челик по челику - за навртку од сивог лива (челик по сивом ливу Унашем задатку навојно вретено је од челика, а навртка од бронзе па је:...0 - дозвољен површински притисак за навртке од бронзе Усвајам, <.. Остале димензије навртке Број навојака навртке: l z 7, (број навојака треба да је у границама од 7 до 9 P Спољашњи пречник навртке износи: D (,...,7 - називни пречник навоја D,, Пречник обода навртке: F A A π ( Do D - додирна површина између обода навртке и постоља
F F A π ( Do D Одавде добијамо: F Do D + π - допуштени напон на површински притисак за бронзу по сивом ливу F D D 000 o + + 9, 8 π π Усвајам D o 0 Дебљина обода навртке Напон смицања на месту прелаза са обода на тело навртке: F F A A - дозвољен напон смицања за бронзу P.CuS 0, 8 R eh R eh 0 - граница течења за бронзу P.CuSпрема табели у прилогу... - препоручен степен сигурности навртке 0,8 R eh 0,8 0, F 000 A 0 A D π δ - површина смицања A 0 δ,9 D π π δ A - дебљина обода навртке D π Усвајам δ Остале димензије усвајам конструктивно, и то приближно: l δ - растојање од дна навртке до осе увртног вијка. ИЗБОР ЛЕЖАЈА.. Статичка моћ ношења C0 F C 0 k lez zav Напомена: C 0 - статичка моћ ношења лежаја Бира се аксијални куглични једноредни лежај из серије, или Лежај бирам према табели у прилогу тако да је проврт лежаја:
lezaja zavrtja Усвајам (први мањи стандардни пречник проврта Усвајам лежај 0: F k 0 D. ПРОРАЧУН РУЧИЦЕ. Прорачун пречника ручице.. Материјал ручице Ручица је од Č.00 (дато задатком чија је затезна чврстоћа: R m 0.. Момент савијања Момент увијања који остварују радници делујући на ручицу T T L Fr k L F k T T 907,m - момент отпора у навојном пару F r 0 - ручна сила - број радника k 0,8 - коефицијент неравномерности оптерећења за радника k - коефицијент неравномерности оптерећења за радника r
L T 907, 99, F k 0 0,8 (заокружити на целобројну вредност r L 00 Усвајам Момент савијања који остварују радници делујући на ручицу: M Fr L k 0 00 0,8 900 Напомена: M T (разлика постоји јер смо заокружили L... Дозвољени напон услед савијања D(0 D ( 0 (00...0 - динамичка издржљивост Č.00 при једносмерно променљивом савијању Усвајам D ( 0 00 - степен сигурности ручице D(0 00 00.. Пречник ручице Добија се на основу услова: M Wx С обзиром да је отпорни момент за кружни попречни пресек: π W x Добија се пречник ручице: r M π 900 r, π 00 r, (усваја се прва већа стандардна вредност r.. Усвајање кугле за ручицу... Пречник кугле k,8 r,8, Усвајам стандардну вредност: k... Пречник навоја за куглу: r, Према табели усвајам стандардни пречник метричког навоја:
8... Дужина навоја ручице на који се уврће кугла: x 8 t x + +..Прорачун дужине ручице Дужина која узима у обзир ширину шаке: L (80...00 L 98 Укупна дужина ручице: L L + x + L 00 + + 98 L. ДИМЕНЗИЈЕ НАВОЈНОГ ВРЕТЕНА. Пречник главе навојног вретена D g D + (0... - пречник главе навојног вретена D - спољни пречник лежаја D g D + + 0. Висина главе навојног вретена b r + (0... b r + +. Дужина навоја навојног вретена HV h + l + a h 90 - висина дизања терета l - висина навртке a (0... HV h + l + a 90 + + 0. Пречник у глави навојног вретена у који улази колут лежаја D D + D - спољашнји пречник колута лежаја D D + + 8. Пречник навојног вретена изнад главе D 0 - пречник проврта лежаја Остале димензије усвајам конструктивно, и то приближно:
b 0,8 H + δ + H 0 - висина усвојеног лежаја δ - дебљина зида главе дизалице За делове од сивог лива препоручује се δ 7 Усвајам δ 7 b 0,8 H + δ + 0,8 0 + 7 + 7 y 0, H 0, 0 - дубина жлеба у глави дизалице у који се поставља лежај. Пречници на врху и дну навојног вретена (M усвајају се конструктивно, као и дубина навоја l, и дубина рупе у коју се урезује навој ( l, l. Може се усвојити пречник навоја: D 0 0 (водити рачуна да буде стандардни пречник навоја. ( l 7. ДИМЕНЗИЈЕ ГЛАВЕ ДИЗАЛИЦЕ 7. Висина главе дизалице h,, 7. Пречник главе дизалице D, Do, 0 70
7. Пречник у глави дизалице у који улази колут лежаја D l D D - спољашнји пречник колута лежаја 7.. Дебљина зида главе дизалице За делове од сивог лива препоручује се δ 7 Усвајам δ 7 Остале димензије усвајам конструктивно, и то приближно: m b 0, H 7 0, 0 D u D + 0 + 8. ДИМЕНЗИЈЕ ТРУПА ДИЗАЛИЦЕ
8. Висина трупа дизалице h h + l + 0 δ 90 + + 0 D D + 0 + 0 - унутрашњи пречник трупа дизалице непосредно испод навртке 8. Висина унутрашњег дела трупа дизалице h h + 0 90 + 0 0 8. Нагиб тела дизалице Усвајам tg α 8.. Унутрашњи пречник стопала дизалице D7 D + h tgα + 0 0 8.. Пречник стопала дизалице Добијамо из услова површинског притиска између стопала и постоља на које се поставља F 000 D8 + D7 + 0 0, π π
Усвајам D 8 - дозвољени површински птитисак између стопа дизалице и дрвене подлоге на коју се поставља дизалица. 8. Дебљина зида трупа дизалице За делове од сивог лива препоручује се δ 7 Усвајам δ 7 D D + δ + 7 0 - спољашњи пречник трупа дизалице непосредно испод навртке 9 8.7 Дебљина стопе дизалице: δ (,..., δ δ, δ, 7 Усвајам δ 0 9,8 8.8.Провера трупа дизалице у пресеку I-I F A F 000 - терет који се подиже A π ( D 9 D - пресек I-I трупа који проверавамо на притисак π π A ( D9 D (0, F 000,0 A, - дозвољени напон на притисак за материјал постоља ( SL 00 R m R m 80...0 - затезна чврстоћа за SL 00 према табели у прилогу Усвајам R m 00, - препоручени степен сигурности R m 00 7,0 < 7 дебљина зида трупа дизалице задовољава
ПРИЛОГ
Табела ПОДАЦИ О МЕХАНИЧКИМ КАРАКТЕРИСТИКАМА ОДАБРАНИХ МАШИНСКИХ МАТЕРМАТЕРИЈА Конструктив ни челици Побољшани челици Цементирани челици Челични лив Re R Ознака Затезна чврстоћа R Граница развлачења m Č.070 Č.070 Č.00 Č.0 Č.0 Č.07 Č.0 Č.0 Č.70 Č.0 Č.0 Č.7 Č. Č.0 Č.0 Č.0 Č.7 Č. Č.000 Č.000 Č.000 Č.000 0...0 70...0 0...00 00...00 00...700 700...80... 0 0... 00 0 700 70 80 80 000 900 00 900 00 00 00 00 00 00 0 70 80 800 90 800 90 800 90 000 00 00 00 0 780 70 900 700 80 700 80 900 00 000 00 0 0 0 00 0 70 0 90 80 0 700 900 000 00 0 0 90 0 0 00 0 00 0 00 780 900 90 0 0 80 0 0-80 0 0 70 0 800 0 0 0 800 70 900 900 00 0 0 0 00 00 0 00 800 800 00 00 00 00 0 80 0 0 00 0 90 000 00 00 0 00 0 0 80 80 00 0 00 800 800 90 0 0 00 - - 0 700 700 Затезна издржљивост D(0 00...0 0...0 0...80 80...0 0...80 0...0 80 0 0 80 0 0 0 0 0 90 0 700 00 800 0 0 70 0 00 00 70 0 80 0 80 0 0 80 0 0 80 0 Сиви лив Легуре обојених метала - динамичка издржљивост за симетричну наизменичну рромену напона ( R D( - динамичка издржљивост за почетно једносмерну промену напона ( R 0 D(0 R R m, e - за развлачљиве челике R - за тврде челике R m затезање притисак савијање увијање SL.0 SL.00 SL.0 SL.0 Месинг: Бронза: 0...0 80...0 80...900 00...0 P.CuZ K.CuZ; T.Cu0Z P.Cu0ZMČ.0 P.Cu8ZMČ. P.CuS P.CuS P.CuAl0Fe P.CuAl0Fe Č.0 0...0 0...800 880...900 000...0 70...0 0...0 90...0 0...0 90...00 0...80 0...0 00 R m R eh HB 0 0 00 0 00 0 0 00 0 80 00 0 0 80 0 00 8 80 00 8 0... 7...80 90...9 0
Табела ПОДАЦИ О МЕХАНИЧКИМ КАРАКТЕРИСТИКАМА ОДАБРАНИХ МАШИНСКИХ МАТЕРМАТЕРИЈА Ознака Савојна Увојна Затезна Савојна Увојна Тврдоћа HB Издржљивост Динамичка издржљивост D(0 D(0 D( D( D( Конструктивни челици Č.070 Č.070 Č.00 Č.0 Č.0 Č.07 0...80 0...0 00...0 0...0 00...80 0...0 0...0 0...80 0...80 70...0 00...0 0...70 00...0 0...0 0...70 0...00 00...0 0...80 0...00 70...00 90...0 0...70 80...0 00...80 80...0 00...0 0...0 0...0 0...90 70...0 9...0 0... 0...0 0...70 70...9 9...0 Побољшани челици Č.0 Č.0 Č.70 Č.0 Č.0 Č.7 Č. 80...70 0...90 90...700 0...80 0...780 800...90 870...00 00...0 0...0 80...70 90...0 0...00 0...0 70...0 0...90 0...0 0...90 0...0 0...0 0...90 0...0 0...70 00...0 0...00 0...80 0...0 0...0 00...00 0...0 80...00 00...0 0...80 0...0 70...0 90...0 07 7 7... 7...... Цементиран и челици Č.0 Č.0 Č.0 Č.7 Č. 0...70 00...0 0...700 0...900 80...880 90...0 0...80 00...00 0...0 0...0 80...0 0...80 0...00 70...80 0...0 0...0 00...70 0...00 80...0 00...0 0...90 80...0 90...0 0...00 0...0 90... 0... 0...07 0...7 70... Челични лив Č.000 Č.000 Č.000 Č.000 0...90 70...0 0...00 0...0 0...0 0...80 0...00 80...0 0...0 0...0 0...70 0...80 0...90 80...0 00...0 0...0 90...0 00...0 0...0 0...0 0 0 0 7 Сиви лив SL.0 SL.00 SL.0 SL.0 0...70 0...00 70...0 0...00 70 00 80...0...0...0 70...80 70...00 80...0 00...0 0...0 0 70 90 0 00 0 0 90...7 Алуминијумске легуре eh R m R HB P.AlSi K.AlSi; T.AlSi P.AlSi0MgCu K.AlSi0MgCu K.AlSiiCuMg 70...90 90...0 70...0 80...00 0...00 0...0 00...80 80...0 0...80 0...90 7...0 80...0 Врста материјала Остале механичке карактеристике Модул еластичности ( E Poioovкоефицијент Густина ( m kg ρ Коефицијент линеарног ширења ( K Челик Сиви лив Месинг Бронза Алуминијумске легуре 0000...0000 880000...0000 90000...0000 0000...0000 7000...8000 0, 0,...0, 0,...0, 0, 0, 7,8 7, 8,...8,8 8,8,... 0.0000 0,000009 0,00009 0,00007 0,0000
Табела КОСИ НОРМАЛНИ НАВОЈ SRPS 07.B0. M Називни пречник ( Корак ( P Средњи пречник ( D Пречник језгра ( Дубина ношења ( H Површина пресека ( A 8 0 0 8 0 0 70 7 80 8 7 7 8 8 8 9 9 0 0 0 0 8,90 0,90,90,90,909 7,909,909,7 9,7,,, 8,8,8 8,8,8 8,8 7,8 7,87,, 7, 9, 9,8,8,8 7,8,8,, 8, 9,80,80 7,, 7,,,7,7,7,7,7,,,,,,7,7 7, 7, 7, 7, 9 9 8 9 0 70 09 797 9 0 8 7 709 77 0 08
Табела ТРАПЕЗНИ НОРМАЛНИ НАВОЈ SRPS 0.B0. M Називни пречник ( Корак ( P Средњи пречник ( D Пречник језгра ( Дубина ношења ( H Површина пресека ( A Угао нагиба навоја o ϕ једновојни двовојни 0 8, 0,, 8, 9,,,, 7 7,0,0,08, 0,0,00 8 0 8,,,,7,7,7 0 89,0,7,0 0,0 9,0 8,0 9,,,, 8, 0, 9 0,8,,88 9,8 8,0 7,70 8 0, 7 9,,,,, 98,8,0,78 7, 9,0 7,0 0 7 7, 0, 9,,,, 8 80 0,,0,,0,,9 8 0 8 8 8 8 9,,,,,, 8,,7,0,0,,0 0 9 9 0 0,, 0, 0,,, 00,,0,0,8,90,0 70 7 80 0 0 0 70 7 9,, 9.,,, 7 7 97,,,,,,88 8 90 9 79 8 89 7, 77, 8,,,, 8 77,7,7,,8,,9 00 0 0 9 0 87, 97, 0,, 0 7 89,7,0,,7,0, 0 0 0 7 087 7 89,08,9,0,,8, 0 70 80 8 7 7 7 8 0 88 08,9,80.9,8,0,8 90 00 0 8 8 0 8 9 00 7 8 89 8 8 9 9 70 80,8,7,8,,, 0 0 0 0 0 0 0 9 99 09 7 9 9 0 0 07 98,7,,7,8,,0