Alegerea materialului surubului si piulite

Alegerea materialului surubului si piulite

Alegerea materialului pentru surub si piulita ca elemente ale mecanismelor cu surub depinde de mai multi factori:

caracteristicile mecanice ale materialului;

asigurarea conditiilor functionale, tehnologice si economice in modul cel mai fovorabil;

fiabilitatea optima in contextul unor cheltuieli de productie minima;

Caracteristicile importante mecanice ale materialului pentru surubul si piulita din constructia mecanismelor cu surub sint:

(Rp) - limita de curgere;

(Rm) - limita de rupere;

(A)            -alungirea;

(E)            - modulul de elasticitate;

Penrtu suruburi de miscare supuse la solicitari mici si mijlocii cu actionare manuala (viteza relativa la filet intre surub si piulita este mica nu impune durificarea flancurilor) se va opta pentru un otel laminat. Alegem pentru surubul de miscare materialul OL50 (STAS 500/2-80) care are carecteristici mecanice de rezistenta acceptabile, proprietati de prelucrare buna si nu necesita tratament termic.

Caracteristicilelui OL 50:

rezistenta la tractiune

rezistenta la incovoiere

rezistenta la rasucire

rezistenta la forfecare

Solicitari:

tractiune

incovoiere

rasucire

forfecare

Caracteristicile mecanice:

rezistenta la tractiune

limita de curgere

alungirea la rupere

Piulita ca element component al cuplei de frecare surub-piulita din mecanismul cu surub, este indicat a fi astfel construita incit uzura sa fie concentrata asupra ei. Astfel se recomanda ca materialul ales pentru piulita sa aiba modulul de elsticitate mai mic decit cel al materialului surubului, ceea ce are ca efect uniformitatea repartizarii sarcinii pe spire, imbunatatirea comportarii la oboseala si ca urmare cresterea duratei de functionare.

Alegerea materialului pentru piulita ca element al cuplei de frecare surub- piulita se va face in asa fel incit sa se limiteze presiunea de contact dintre spirele piulitei si ale surubului la valori reduse evitindu-se astfel uzura prematura. Plecind de la faptul ca nu este indicat sa se utilizeze acelasi material pentru piulita ca si pentru surubul de forta vom utiliza cupluri de materiale care au o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura, ca de exemplu: otel pe fonta, otel pe bronz moale, otel pe fonta antifrictiune.

Vom opta pentru CuSn12 - bronz moale cu o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura.

Caracteristici la Fgn 400-12:

-tractiune

incovoiere

rasucire

compresiune

Caracteristicile mecanice:

rezistenta minima la tractiune

duritate HB

alungirea la rupere

Calculul diametrului mediu al filetului

Din STAS 2114/1-75 alegem filetul: Tr 26 x 5 cu:

Alegerea numarului de inceputuri

La presele manuale (cu piulita fixa sau cu piulita rotiroare) nu se impune conditia de autofrinare. Alegem n = 2 - numarul de inceputuri care se impun pentru un randament si o productivitate mare [4, pag56].

Verificarea autofrinarii

se verifica cu relatia

unde ,   

Astefel sa verificat ca nu se impune conditia autofrinarii la presele normale.

Calculul numarului de spire in contact

[4,pag56]

Calculul lungimii filetului piulitei

[4,pag56]

Calculul lungimii filetate surubului

[4,pag56]

Proiectarea extremitatilor surubului principal

La proiectarea extremitatilor trebuie sa se tina cont de faptul ca dimensiunile radiale ale unei extremitati sa se inscrie in cercuri cu diametrele mai mici decit diametrul interior al filetului. In caz contrar surubul nu poate fi introdus in piulita.

Astea sunt marimile rulmentului axial cu bile care se pune pe piulita rotitoare.

Verificarea tijei surubului la solicitari compuse

Se vor stabili sectiunile solicitate atit la compresiune cit si la rasucire.

Verificarea sectiunii de calare a manivelei la rasucire si a spirelor surubului

a)     Sectiunea de calare este solicitata de momentul de torsiune total:

b)       La spirele surubului

- la stivire

- la incovoiere

h = 0,634 p = 3,17

- la forfecare

[4tab4.2]

Verificarea surubului la flambaj

Se considera ca surubul este incastrat la ambele capete

         l_f -lungimea de flambaj

λ - coeficient de zveltete

               

Calculul de siguranta la flambaj

Dimensionarea  piulitei

Piulitele se dimensioneaza in urmatoarele etape:

a) filetul pentru piulita de fixare a rotii de manevra:

in formula anterioara coeficient de rasucire. Se va alege urmatorul filet M 33x3 unde

b)       diametrul portiunii de calare:

c)        diametrul exterior De al corpului piulitei:

d)       diametrul portiunii de montare a rulmentului:

Vom alege d = 60 [mm]

e)       diametrul gulerului piulitei:

unde sunt: diametrul mediu al rulmentului si respectiv diametrul mare al rulmentului. Vom opta pentru .

f)        grosimea gulerului:

Verificarea corpului piulitei

a)       la corp avem:

zona 1- Compusa

incovoiere   

forfecare

zona 3-Compusa

incovoiere   

forfecare

b)       la guler avem:

- incovoiere   

- forfecare

Calculul mecanismului de actionare

Pentru actionarea preselor cu piulita rotitoare vom utiliza manivela montata pe capul hexagonal al piulitei rotitoare. Lungimea manivelei se determina in functie de momentul de torsiune total care sa fie realizat de catre muncitor pentru actionarea presei.

Unde: - numarul de muncitori care actioneaza;

- coeficentul de nesimultanietate;

- forta cu care actioneaza un muncitor;

Se va calcula in continuare diametrul manivelei:

Calculul corpului

Elementele constructive pentru varianta cu 2 coloane din figura sint urmatoarele:

Diametrul interior al portiunii filetate a coloanei se determina cu relatia: unde - este forta de intindere din coloana

- efortul unitar la tractiune admisibil in tija filetului;

- se alege surubul M16 ;d = 16 [mm]

se alege cu 2.5 [mm] mai mult decit lungimea gaurii filetate din piulita

se alege conform STAS 9025-81

Verificarea traversei fixe

-la incovoiere:

Traversa este confectionata din OL50 cu σ_i =61 conform STAS 500-80

Alte componente standardizate

Pana din butucul mecanismului de actionare.

Din STAS 9501 [2, pag. 82]. Se alege o pana cu urmatoarele dimensiuni:

b = 8 mm;       h = 7 mm; l = 40 mm;

Verificarea penei:

M_tot = M_t1 + M_t2 = 30,12

Pana se verifica la:

N/mm²           [1, pag. 50]

forfecare

N/mm²

Pana este confectionata din OL 60 STAS 500/2-80 cu t_af = 128