Upload
kovacs-jozsef
View
212
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
CSAVARORSÓS EMELŐ TERVEZÉSE
A feladat
Tervezze meg az alábbi csavarorsós emelőt.Készítse el a szerkezet szilárdsági, ellenőrző számítását.Készítse el a konstrukció összeállítási rajzát ceruzával. Készítse el a csavarorsó és a menetes persely műhelyrajzát ceruzával.Műszaki adatok: emelési magasság: ……… mm
emelési súly: ……….…….kN
A SZERKEZET FELÉPÍTÉSE
A SZERKEZET MŰKÖDÉSE
A CSAVARORSÓS EMELŐ MÉRETEZÉSE
1. A méretezés előkészítése
1.a. Adott és meghatározandó méretek
Adottl — emelési magasság [mm]Q — emelendő súly [kN]Keresett
d — a csavar névleges átmérője [mm]P — a csavar menetemelkedése [mm] — a csavar menetemelkedési
szöge [fok]z — az anya meneteinek számam — az anya magassága [mm]
Q
lm
m,z
Trd×P
d1
l
1.b. A számításokhoz szükséges jelölések
l m
M
d
d 1
l
D
m
1.c. Az orsó igénybevételei
tg2
2 Qd
M Fel
2
tgd
P
2cos
tg
Q=…(pl.:13 kN=13×103 N)
1.d. A méretezés alapösszefüggése
2
2
1
21 tg121
4
d
dQd
meg
Ismeretlen mennyiségek: d1, d2, , ’,meg
Ismert mennyiségek: Q
Megoldás útja: fokozatos közelítés
Probléma: túl sok az ismeretlen
1.e. Az orsó anyagának megengedett feszültsége (J.3.2. táblázat)
Figyelembe veendő oszlop: 1
1.f. AnyagválasztásLegyen az orsó anyagának jele: 4.6
1.g. Az orsó megengedett feszültsége
meg=140 MPa
2. Az orsó méretezése a csavarónyomaték
elhanyagolásával
2.a. Az orsó minimálisan szükséges magátmérője
d1,min=10,87 mm
meg
Qd
41
Trapézmenetek adatai
2.b. Szabványos átmérő kiválasztása
Névleges átmérő d
Magátmérő d1
Közepes átmérő d2
Menetemelkedés P
8 6,2 7,25 1,5
10 7,5 9 2
12 8,5 10,5 3
16 11,5 14 4
20 15,5 18 4
24 18,5 21,5 5
28 22,5 25,5 5
32 25 29 6
36 29 33 6
40 32 36,5 7
d1=?, ha d1 ≥ d1,min
Névleges átmérő d
Magátmérő d1
Közepes átmérő d2
Menetemelkedés P
8 6,2 7,25 1,5
10 7,5 9 2
12 8,5 10,5 3
16 11,5 14 4
20 15,5 18 4
24 18,5 21,5 5
28 22,5 25,5 5
32 25 29 6
36 29 33 6
40 32 36,5 7
d1=11,5 mm
2.c. Az előzetesen kiválasztott menet főbb adatai
Közepes átmérő: d2 = 14 mm
Menetemelkedés: P = 4 mm
Névleges átmérő: d = 16 mm
Magátmérő: d1 = 11,5 mm
2.d. A kiválasztott menet menetemelkedési szöge
= 5,196°
2.e. Az éksúrlódási szög meghatározása
0,1 (acélok esetén)
= 30° (trapézmenet esetén)
’ = 5,91°→
3. Az orsó méretezése a csavarónyomaték
figyelembevételével
3.a. Az orsó minimálisan szükséges magátmérőjének meghatárzása
2
2
1
21 tg121
4
d
dQd
meg
Ismert mennyiségek: Q, d2 / d1, , ’,meg
d1,min = 15,5 mm
3.b. Szabványos átmérő kiválasztása
d1=?, ha d1 ≥ d1,min
Névleges átmérő d
Magátmérő d1
Közepes átmérő d2
Menetemelkedés P
8 6,2 7,25 1,5
10 7,5 9 2
12 8,5 10,5 3
16 11,5 14 4
20 15,5 18 4
24 18,5 21,5 5
28 22,5 25,5 5
32 25 29 6
36 29 33 6
40 32 36,5 7
d1=15,5 mm
3.c. A teheremelés szempontjából megfelelő menet főbb adatai
Közepes átmérő: d2 = 18 mm
Menetemelkedés: P = 4 mm
Névleges átmérő: d = 20 mm
Magátmérő: d1 = 15,5 mm
A menet megnevezése:
Tr 18×4
4. Az orsó ellenőrzése kihajlásveszély szempontjából
4.a. A kihajlási instabilitás összefüggései
nt·ny≤ t
t: kihajlási határ- (törő-) feszültség
ny: nyomófeszültség az orsóban
nt: biztonsági tényező kihajlás esetére
nt= 6 -10
: Karcsúsági tényező
A kihajlási határfeszütség
lo: egyenértékű hossz
d1: az orsó magátmérője
, ha ,201 020
2
,-ReHt
, ha , 022
E
t
eHR
E
800 ,
A kihajlási határfeszütség
MPa 101,2 5E
MPa 240eHR
l0 meghatározása
Jelen esetben: lo=2l
l0=2l l0=l l0=0,7l l0=0,5l
4.b. Az orsó karcsúsági tényezője
Pl.: l=100 mm
l0=2l=400 mm
=51,62
l0=2l=200 mm
910324080
1012
80
5
0 ,,
,
,
eHR
E
0=103,9
4.c. Az orsó kihajlási határfeszültsége
Mivel < 0
t=228,15 MPa
MPa 152289103
6251201240201 2
2
20
2
,,
,
,-,-ReHt
4.d. Az orsó tényleges nyomófeszültsége
1A
Qny
4
21
1
dA
21
4
d
Qny
MPa 968 515
101342
3
,,
ny
4.e. Ellenőrzés kihajlásra
MPa 5519,688 nytn
Legyen nt = 8
MPa 228,15t
tnytn
Tehát az orsó nem felel meg kihajlásveszéllyel szemben
4.f. Az orsó átmérőjének növelése
Próbálkozás: legyen d = 24 mm
Tr24×5
Közepes átmérő: d2 = 21,5 mm
Menetemelkedés: P = 5 mm
Névleges átmérő: d = 24 mm
Magátmérő: d1 = 18,5 mm
A menet megnevezése:
4.g. Ellenőrzés kihajlási stabilitásra
MPa 36,48 5,18
101342
3
nyMPa 38736,488 nytn
tnytn
Tehát még a Tr24×5 menetű orsó sem felel meg kihajlásveszély szempontjából
MPa 42349103
5350,2-1240 2
2
,,
,
t
Újabb próbálkozás: legyen d = 28 mm
Tr28×5
Közepes átmérő: d2 = 25,5 mm
Menetemelkedés: P = 5 mm
Névleges átmérő: d = 28 mm
Magátmérő: d1 = 22,5 mm
A menet megnevezése:
MPa 7,32 5,22
101342
3
ny MPa 6,2617,328 nytn
tnytn
Tehát még a Tr28×5 menetű orsó sem felelmeg kihajlásveszély szempontjából
MPa 42349103
56350,2-1240 2
2
,,
,
t
Újabb próbálkozás: legyen d = 32 mm
Tr32×6
Közepes átmérő: d2 = 29 mm
Menetemelkedés: P = 6 mm
Névleges átmérő: d = 32 mm
Magátmérő: d1 = 25 mm
A menet megnevezése:
MPa 48,26 25
101342
3
nyMPa 21248,268 nytn
tnytn
Tehát a Tr32×6 menetű orsó már megfelelkihajlásveszély szempontjából
MPa 2359103
320,2-1240 2
2
,t
5. A menetes persely méretezése
5.a. A méretezés alapösszefüggése
)(
421
2 ddz
Qp
p pmeg
24
21
2
megpdd
Qz
)(
A megfelelő működés feltétele
A szükséges menetszám
105 z
A megengedhető felületi terhelés (pmeg)
5.b. Anyagválasztás
pmeg=8 MPa
5.c. A szükséges menetszám meghatározása
d = 32 mm
d1 = 25 mm
Q = 13×103 N
pmeg=8 MPa
817282532
1013422
3
,
)(z
A menetes persely tehát legalább 8 menetet kell tartalmazzon
105 z
A menetek egyenletes terhelésének érdekében:
5.d. A menetes persely magassága
m=zP
z=8
P=6 mm
m=48 mm
6. A mozgatóorsó menetes részének teljes hossza
l m
M
d
d 1
l
D
m
lm=l+m
l=100 mm
m=48 mm
lm=148 mm
TERVRAJZOK ELKÉSZÍTÉSE
FELADATOK
1. Orsó műhelyrajza
2. Menetes persely műhelyrajza
3. Összeállítási rajz
Jó munkát!