PROIECT ORGANE DE MASINI - CRIC CU PIRGHII CU DOUA PIULITE

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOV

FACULTATEA DE INGINERIE TEHNOLOGICA

CATEDRA DESIGN DE PRODUS SI ROBOTI INDUSTRIALI

DISCIPLINA ORGANE DE MASINI

PROIECT NR. 1

CRIC CU PIRGHII CU DOUA PIULITE

ORGANE DE MASINI

Proiect

Cric cu pirghii cu doua piulite

Q=5250 N

H=120 mm

1. STABILIREA SARCINILOR CARE INCARCA ELEMENTELE CRICULUI

2.CALCULUL SURUBULUI

2.1 Alegerea materialului :

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

2.2 Calculul de predimensionare

2.2.1 Sarcina care incarca surubul:

F=Q*ctgα = 5250*1.73 =908234 N

α=30

Q=5250 N

2.2.2 Sarcina de calcul

F= β*F= 1.28*9082.5=11625.6 N

b

Diametrul interior al filetului

d== = 11.63 mm

= 100 . 120 MPa

Se adopta d= 13.5 mm.

Alegerea filetului standardizat :

Se alege filet trapezoidal standardizat Tr 18*4 SR ISO

2904 cu principalele dimensiuni prezentate in figura

2.1 si tabelul 2.1 .

Fig. 2.1

Tabelul 2.1 Dimensiunile principale ale filetului:

2.3 VERIFICAREA CONDITIEI DE AUTOFRINARE

Unghiul de inclinare al spirei filetate β

β= arctg= arctg= 4.55;

Unghiul aparent de frecare j

j'= arctg =arctg= 6.53;

m

Conditia de autofrinare

β< j' β=4.55< j'= 6.53.

2.4 VERIFCAREA LA SOLICITARI COMPUSE

2.4.1 Momentul de torsiune care solicita surubul M

M= M= Ftg(j'+β) =9082.5*8*0.034= 14228.9 mm

2.4.2 Tensiunea efectiva de tractiune

== = 63.484 MPa

2.4.3 Tensiunea efectiva de torsiune

= = = 29.467MPa

2.4.4 Tensiunea echivalenta

= = = 86.622 MPa

= 100 . 120 MPa

=86,62< =110 MPa

3. CALCULUL PIULITEI

3.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta.

R=370 . 500 MPa - limita de curgere

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune

3.2 Calculul numarului de spire

3.2.1 Numarul de spire z

Z = = = 9.03

p= 7 . 13 MPa pentru otel/otel

£ Z £ 10 (nr. intreg)

Se adopta Z =9.

3.2.2 Lungimea piulitei

H= Z*P = 9*4 = 36 mm.

3.3 Verificarea spirei

3.3.1 Verificarea la incovoiere

MPa

h = 0.63*P =0.634*4 = 2.53 mm

3.3.2 Verificarea la forfecare

MPa

= 75 . 90 MPa

3.4 Verificarea piulitei la solicitari compuse

3.4.1 Latura sectiunii transversale a piulitei Le

Le = D+ (8 . 10) mm

Le = 18.5 + 8.5 = 27 mm

3.4.2 Tensiunea efectiva de compresiune

3.4.3 Tensiunea efectiva de torsiune

3.4.4 Tensiunea echivalenta

4. CALCULUL PIRGHIILOR SI A BOLTURILOR DIN ARTICULATII

4.1 Alegerea materialului

Tabla 4*1000*2 A STAS437/OL 2.2-K STAS 500/2

4.2 Determinarea si verificarea dimensiunilor pirghiei si bolturilor

4.2.1 Forta care solicita pirghia R

R =

4.2.2 Lungimea pirghiei l

l =

H =120 mm

Se adopta l=164 mm

4.2.3 Diametrul boltului db

db = (0.5 . 0.7)*d = 0.6*18 = 10.8 mm

Se adopta db = 12 mm

4.2.4 Verificarea boltului la forfecare

4.2.5 Grosimea pirghiei b

Se adopta b=4 mm

4.2.6 Latimea pirghiei a

a=(4 . 5)*b=4.5*4=18 mm

4.2.7Tensiunea efectiva de compresiune

4.3 Verificarea pirghiei la flambaj

4.3.1 Coeficientul de zveltete l

4.3.2 Domeniul de flambaj

ll -flambaj elastia;

l<l -flambaj plastic;

l=105 -pentru OL27;

l=89 -pentru OL50.

4.3.3 Coeficientul de siguranta la flambaj c

# Flambaj elastic

# Coeficientul de siguranta admisibil

5. ALEGEREA SI VERIFICAREA DIMENSIUNILOR SUPORTULUI DE SUSTINERE A CUPEI SI A PLACII DE BAZA

5.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

5.2 Algerea dimensiunilor suportului de sustinere a cupei

db'=(0,6 . 0,8)*db=0,66*12=8 mm

l=Le+4*b=27+4*4=43 mm

l -lungimea active a boltului

l=a+(2 . 4)=18+3=21 mm

Z=

m=1.00 mm sau 1.25 mm

m -modulul danturii

l=m*Z=1*21=21 mm

l= l+2*db=21+2*12=45 mm

hsdb

Se adopt a hs =12 mm.

5.3 Alegerea dimensiunilor placii de baza

l=Le+2*b=27+2*4=35 mm

l= l+4*b=35+4*4=51 mm

l=lungimea active a boltului

Dt sau Lt se allege constructive

Dt(Lt)=130 mm

Do=(0.6 . 0.8)*Dt=0.7*130=91 mm

5.4 Verificarea suprafetei de sprijin la strivire

6. ALEGEREA SI VERIFICAREA DIMENSIUNILOR CUPEI

6.1Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

6.2 Alegerea dimensiunilor cupei

ll=45 mm

Se alege l=40 mm.

g=6 mm

e=(2 . 3)*g=2*6=12 mm

6.3 Verificarea la compresiune

6.4 Verificarea la forfecare

7.CALCULUL RANDAMENTULUI

METODOLOGIA DE PROIECTARE A MECANISMULUI DE ACTIONARE CU CLICHET RIZONTAL

1.SCHITA MECANISMULUI

2.CALCULUL LUNGIMII MANIVELEI

2.1 Momentul incovoietor total

2.2 Forta cu care actioneaza un muncitor Fm

Fm=225 N

2.3 Lungimea de calcul a manivelei Lc

n=1 sau 2 -numar de muncitori

k -coeficient de nesimultaneitate a actiunii muncitorilor

k=0.8 -pentru n=2

k=1 -pentru n=1

Se adopta Lc=127 mm

2.4 Lungimea manivelei L

L=Lc+l=127+50=177 mm

l -lungimea suplimentara pentru prinderea cu mina a manivelei

l=50 pentru n=1

l=100 pentru n=2

3. CALCULUL PRELUNGITORULUI

3.1 Lungimea prelungitorului Lp

# Daca L200 . 300 mm, mecanismul de actionare se realizeaza din manivela propriuzisa cu lungimea

Lm=L=177 mm

4.CALCULUL ROTII DE CLICHET

4.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

4.2 Alegerea dimensiunilor

# Dimensiunile rotii

Dm=(1.6 . 1.8)*d=1.8*18=32.6 mm

Se adopta Dm=32 mm

d -diametrul exterior al filetului surubului pe care se monteaza roata

de clicet

Z=8,10 sau12 (numar de dinti)

Se adopta Z=8

b

Se adopta b=6 mm

H=(0.6 . 0.8)*b=0.66*6=4 mm

Di=Dm-h=32-4=28 mm

De=Dm+h=32+4=36 mm

a£0.5*d-(1 . 2)=0.5*18-1=8 mm

4.3 Verificarea rotii de clichet la solicitari

4.3.1 Verificarea clichetului la incovoiere

d=6 . 10 mm -grosimea dintelui rotii de clichet

Se adopta d=9 mm

4.3.2 Verificarea dintelui la forfecare

4.3.3 Verificarea suprafetei de contact a dintelui la strivire

4.3.4 Verificarea asamblarii pe contur polygonal la strivire

n=6 pentru asamblare pe contur hexagonal

5. CALCULUL CLICHETULUI

5.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

5.2 Alegerea dimensiunilor clichetului

s=2 mm

e=5 mm

g=7.5 mm

Se adopta db=9mm

g,e- se masoara pe desen.

5.3 Verificarea clichetului la compresiune excentrica

5.3.1 Tensiunea totala

6.CALCULUL MANIVELEI PROPRIUZISE

6.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

6.2 Alegerea dimensiunilor

Dimensiunile manivelei propriuzise

6.3 Verificare manivelei la solicitari

Tensiunea la incovoiere

7. CALCULUL BOLTULUI CLICHETULUI

7.1 Alegerea materialului

OLC 45/880 supus la calire si revenire inalta;

R= 370 . 500 MPa - limita de curgere;

R = 630 . 850 MPa - rezistenta la rupere la tractiune.

7.2 Verificarea boltului la solicitari

7.2.1 Verificarea boltului la forfecare

7.2.2 Verificarea boltului la strivire

7.2.3 Verificarea boltului la incovoiere

8. CALCULUL ARCULUI CILINDRIC ELICOIDAL DE COMPRESIUNE CARE MENTINE CLICHETUL ORIZONTAL IN CONTACT CU DINTELE ROTII

8.1 Indicele arcului

(se recomanda i=8 . 10)

Se adopta i=9

8.2 Coeficientul de forma

k=1.2 pentru i=8 

k=1.17 pentru i=9

k=1.16 pentru i=10

8.3 Diametrul spirei

Se recomanda d=0.8 . 1.5 mm

Se adopta d=1.2 mm

8.4 Diametrul mediu de infasurare

Dm=i*d=9*1.2=10.8 mm

8.5 Forta de montaj

=4 . 6 N

Se adopta =5 N

8.6 Numarul de spire active

n=4 . 6

se adopta n=5

8.7 Numarul total de spire

spire

1.5 numarul spirelor de capat

8.8 Sageata de montaj

8.9 Sageata maxima

S- curba de lucru a spirei

S=2 mm

8.10 forta maxima de exploatare

8.11 Tensiunea de torsiune

=650 MPa -pentru OLC 65 A

8.12 Rigiditatea arcului

8.13 Lungimea arcului blocat

8.14 Pasul arcului solicitat

D ³ 0.1*d -jocul dintre spirele arcului solicitat de F

D³

Se adopta D = 0.2

8.15 Lungimea arcului nesolicitat

Ho=Hb+n*(t-d)= 7.8+5*(1.77-1.2)= 10.65 mm

8.16 Lungimea arcului corespunzatoare fortei de montaj H

H=Ho-=10.65-0.28=10.37 mm

8.17 Lungimea arcului corespunzatoare fortei maxime de exploatare Hm

Hm= Ho-= 10.37-2.28=8.09 mm

8.18 Forta corespunzatoare arcului blocat (spira pe spira)

Fb= F

8.19 Diametrul exterior D

D=Dm+d=10.8+1.2=12 mm

8.20 Diametrul interior D1

D1=Dm-d= 10.8-1.2=9.6 mm

8.21 Unghiul de inclinare al spirei arcului nesolicitat

8.22 Lungimea semifabricatului

Se adopta =225 mm