Hidraulikus munkahenger
méretezése
segédlet Készítette: Dr. Grőb Péter
2009
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus 1. Alapfogalmak
A hidraulika szó a görög „hydor” szóból származik, amely magyar jelentése „víz”. Hidraulikán korábban a vízzel, mint közeggel összefüggésben álló mindennemű törvényszerűséget értették. Ma a hidraulika fogalmán erőknek és mozgásoknak foly adék segítségével történő átvitelét és irányítását értjük. Energiaátviteli közeg gyanánt tehát folyadékot használunk. Ez a folyadék le gtöbb esetben ásványolaj, de lehet szintet ikus folyadék vagy víz is. A hidromechanika (a folyadékok mechanikája) a következő területekre oszlik: - hidrosztatika – nyugvó folyadékok m echanikája, - hidrodinamika – áramló folyadékok m echanikája,
-
munkahenger méretezése segédlet
a mozgás teljes terhelés alatt ny ugalmi állapotból kiindulva törté nhet,
a kifejtett erő igazodik a terhelés nagyságához, - alkalmas mind gyors, mind lassú, precíziós mozgásokra, - nagy erők kis szerkezeti méret me llett (nagy teljesítménysűrűség). -
Hátrány: - drága, -
komplett hidraulikus rendszer kell,
környezetszennyezés veszélye fennáll, tűz- és robbanásveszélyes.
2. A hidraulikus rendszer elemei
A hidraulikus rendszer elemeit az 1. ábra mutatja:
Tiszta hidraulika pl. az erőátvitel a hidraulikában, tiszta hidrodinamika pl. az áramlási energia átalakulása a turbinákban vízierőműveknél. A hidraulika mellett természetesen vannak ez energiaátvitelnek további leh etőségei is, így pl.: - mechanikus úton (fogaskerék -, lánc-, szíjhajtás), - pneumatikus úton (átviteli közeg a lev egő), - elektromos úton. Hidraulikus hajtás esetén tehát az erőgép és a munkagép közötti energiakö zvetítés a folyadék nyomásváltozásának segítségével történik. 1. ábra. Hidraulikus rendszer felépítése
A hidraulikus hajtások sajátosságai, előnyei és hátrányai: Előny: - távolság nem gond, - kitérő tengelyek nem gond, - fokozatmentes szabályozás, - gyors, egyszerű mozgásirány vá ltoztatás, - hosszú élettartam, - egyszerű túlterhelés -védelem,
-
szivattyú/hidromotor (1), munkafolyadék, csövek, nyomásirányító (3), áramirányító, útváltó (4), zárószelepek, szűrőberendezés, munkahenger (5),
tartály (2).
1
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
3. Munkahengerek csoportosítása 3.1. Működés szerint
fordítottan aránylanak a felülethez, ami lassúbb kifelé, és gyorsabb befelé mozgást
Egyszeres működésű munkahenger Ezek a hengerek (2. ábra) csak egy irányba
jelent. Kétoldali dugattyúrúd kivezetés Az átmenő dugattyúrúd (5. ábra)
képesek erőt kifejteni, a visszavezetéshez külső erő (súlyerő, rugóerő stb.) szükséges.
révén mindkét mozgásirányban egyforma nagyok a hatásos felületek is. Ez erőkre és sebe sségekre nézve mindkét irányba nézve az onos értéket ad.
2. ábra. Egyszeres működésű munkahenger
5. ábra. Kétoldalú dugattyúrúd kivezetés
Kettős működésű munkahengerek Ezek a hengerek (3. ábra) mindkét irányba
4. Hidraulikus munkahenger szerkezeti
tudnak erőt kifejteni.
elemei és azok méretetése 4.1. Általános összefüggések
3. ábra. Kettős működésű munkahenger
3.2. Dugattyúrúd kivezetés szerint Egyoldali dugattyúrúd kivezetés
A folyadéknak az A csatlakozáson történő bevezetésekor a dugattyú kifelé, a B csa tlakozáson való bevezetésekor pedig kifelé halad (4. ábra).
6 . ábra. Erők és sebességek a
munkahengernél
Azt a helyzetet, amikor a dugattyúrúd alaphelyzetben – betolt állapotban – van, negatív helyzetnek hívjuk. A negatív erő az az erő, amikor ezt a véghelyzetet szere tnénk elérni (tehát a befelé mozgáshoz ta rtozó erő). A pozitív erő és véghelyz et ennek a fordítottja (6. ábra). A felületek:
A 4. ábra. Egyoldalú dugattyúrúd kivezetés
A maximális erők a mindenkori hatásos felületektől (és a nyomástól) függnek: kifelé mozgás – dugattyúfelület, befelé mozgás – gyűrűfelület, Vagyis a kifelé mozgásnál nagyobbak ez erők, mint befelé mozgásnál. Mivel a lökethossz és a megtöltendő térfogat ugya nakkora mindkét esetben, ezért azonos térfogatáram mellett a mozgási sebességek
A
D 2 4 ( D 2 d 2 ) 4
[mm2], [mm2],
ahol D a dugattyú átmérője [mm], d a d ugattyúrúd átmérője [mm]. Az erők: F p A
[N],
F p A
[N],
ahol p a nyomás nagysága [MPa]. 2
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
A két erő hányadosát hívjuk az ú.n. felüle taránynak:
F
F
D2 D 2 d 2
Az l hossz a munkahenger két rögzítési végpontja közötti távolság plusz a löke thossz, hiszen a munkahengert plusz vé ghelyzetben kell ellenőrizni.
[-],
amelynek az értéke szabványos, és a következő értékeket veheti fel: 1,06; 1,12;
A kritikus feszültség meghatározása A kritikus feszültség értékét a feszültség karcsúsági tényező diagramból ( 8. ábra) tudjuk származtatni.
1,25; 1,4; 1,6; 2; 2,5; 5.
4.2. A dugattyúrúd Feladata a hidraulikus energia közvetítése a külvilág felé mechanikai munka formájá ban. Nagyságának meghatározása a felületarányból: D 2 D 2
d
munkahenger méretezése segédlet
[mm],
majd szabványos átmérőérték választása – lásd 3. Függelék . A dugattyúrudat ezt követően ellenőrizni kell kihajlásra. Akkor a legnagyobb a k ihajlás veszélye, ha a munkahenger pozitív véghelyzetben van, erre kell ellenőrizni. Első lépés az inerciasugár meghatározása: i
I 2 A
8. ábra. Feszültség-karcsúsági tényező diagram
1. f folyáshatár krit ReH
[mm],
2. f o Tetmajer-egyenes krit a0 a1
ahol I2 a keresztmetszet kisebbik inercianyomatéka [mm4], A pedig a dugattyúrúd keresztmetszete [mm2]. Kör keresztmetszet
esetén ennek értéke:
i
d
4
3. o Euler-hiperbola 2
krit E
[mm].
A karcsúsági tényező ( ) kiszámítása:
l 0 i
Acélra: λf =60, λo=100, E=210 GPa
[-],
A Tetmajer-egyenes konstansai:
ahol l0 rúd kihajlási hossza (fél -
szinuszhullám hossza) [mm]. l0 értékének (7.ábra):
meghatározása a hosszból
R eh
krit
370-450
308-1,14 λ
450-550
467-2,62 λ
550-
589-3,82 λ
A kritikus erő számolása: Fkrit krit A [N],
ahol A a dugattyúrúd felülete [mm2], pedig a kritikus feszültség [MPa].
krit
l0 2l
l0 l
l0 0, 7l 7 . ábra. kihajló hosszok
l0 0, 5l
3
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
A munkahenger (és a dugattyúrúd) megf elel kihajlásra, ha: F krit F
3.
A dugattyúrúd szokásos anyagai: különféle betétben edzhető és nemesíthető acélok (lásd 9. Függelék ). Felületi érdesség: ált alában Ra0,2-0,4, továbbá a rudat korrózióvédelem miatt keménykrómozzák. Javasolt illesztése vezetőpersely esetén: H7/f6, tömítőgyűrű esetén H8/e7. 4.3. A henger falvastagságának méretezése
munkahenger méretezése segédlet
Felületi minőség: Ra0,4 (köszörülve). A hengerfal külső felületének javasolt illes ztése a hengerfedélben: H7/h7.
4.5. Dugattyú Feladat: térelválasztás . Szélessége: ~0,7D . Anyaga: ötvözetlen szénacél, lásd 10. Fü g gelék. Lehet osztott ill. osztatlan. 4.6. A henger
és a hengerfedél csatlakoz-
tatása Lehet:
1., átmenő csavaros (9.ábra) (ú.n. Mecman típus)
A minimális falvastagság meghatározása a kazánformula segítségével történik: smin 2
D p ReH n
[mm],
p
ahol n: a biztonsági tényező, értéke 1, 8 2, 5 . Az így kapott értéket különféle járulékos pótlékokkal kell kiegészíteni, amelyek a következők: c 1: a megengedett falvastagság-eltérés pótléka, amely értéke kb. 0,1s, valamint c 2: amely a korróziós és elhasználódási pótlék. Értéke max. 1 mm, és többnyire már a névleges falvastagságra való felkerekítés tartalmazza. A különféle belső átmérőkhöz tartozó szabványos fa lvastagságokat a 4. Függelék tartalmazza. Anyaga: varrat nélküli acélcső – lásd 8. Függelék . Felületi érdesség: Ra0,2 -0,4. Javasolt illesztés: H8/h7.
4.4. Hengerfedél A hengerfedél funkciója : a hengercső lezárása, a dugattyúrúd vezetése, az olaj hozzáill. elvezetése, a löketvégi csillapítás, a hengermegfogás. A hengerfedelek minimális falvastagságát a vakkarimákra érvényes összefüggéssel határozhatjuk meg: hmin 0,6 D
p R eH
9. ábra. Átmenő csavaros csatlakozás
2. Rövid csavaros (10.és 11. ábra)
10. ábra. Rövid csavaros csatlakozás karimás me g-
oldással
Ebben az esetben a karimának a csőhöz való rögzítését kell megoldani.
[mm],
n
ahol n: a biztonsági tényező, értéke 1, 8 2, 5 .
Anyaga: acélöntvény, lásd 6. Függelék .
11. ábra. Rövid csavaros csatlakozás a henger
megvastagításával
4
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
3. Menetes hengercső és fedél (12. ábra)
15. ábra. Dugattyúrúd csatlakoztatás csapos me g12. ábra. Menetes hengercső és fedél csatlakozás
Ez a megoldás csak abban az esetben a lkalmazható, ha a henger falvastagsága elég vastag a menet belemunkálásához. 4. Hegesztett kötés (13. ábra)
13. ábra. Hegesztett hengercső és fedél
oldással
4.8. A munkahenger csatlakoztatása a környezethez A munkahengert többféleképpen lehet csatlakoztatni a környezethet (16. ábra). Ez mindig a felhasználástól függ.
csatlakozás
Hátránya: nem oldható.
4.7. Dugattyúrúd csatlakoztatása a kö rnyezethez
Mindig csuklós megfogással (14. és 15. ábra).
16 . ábra. Munkahenger csatlakoztatása a körny ezethez 14. ábra. Dugattyúrúd csatlakoztatás csuklós fejjel
5
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
4.9. A munkahengereket összekötő cs a-
A terhelések
varok méretezése
Üzemi középterhelés
Előfeszítő erő : Fv 2 F
FüK Fv 0,6 F
N
Maximális csavarer ő : Fcs 2, 5 F A feszültség : cs
Fcs Acs
meg
A magátmér ő tehát : d3 D
ReH n
2,5 p R z eH n
N
MPa
scs scs sh
Maximális üzemi terhelés Fü max Fv F
scs scs sh
Minimális üzemi terhelés
mm
Fü min Fv 0, 2 F
scs scs sh
ahol Fv: az előfeszítőerő [N].
n: a biztonsági tényező, értéke 1, 8 2, 5 , z pedig a csavarok száma. A csavarok anyaigai megtalálhatóak a 7. Függelékben. Magátmérő alapján szabványos csavar (M6, M8, M10, M12, M16, (M18) M20, (M22) M24, (M27) M30) választása szü kséges! (Lásd 12. Függelék )
Ellenőrzés kifáradásra A csavarok (z db) magkeresztmetszete: d 32 Am z [mm2] 4 A feszültségek
Üzemi középfeszültség üK
F üK Am
[MPa]
Maximális üzemi feszültség
Erőhatásábra (17. ábra) felvétele
ü max
F ü max
Am
[MPa]
Minimális üzemi feszültség ü min
F ü min Am
[MPa]
A lüktetőfeszültség amplitúdója a
ü max ü min 2
[MPa]
Biztonsági tényező folyáshatárra R eH
nF =
ü max
1,8 n 3
Biztonsági tényező kifáradásra 17 . ábra.
Erőhatásábra
A megnyúlások F lcs cs mm ; Acs E
h
F l h Ah E
n f
mm
ahol: l a hossz [mm], A a keresztmetszet [mm2], E a rugalmassági modulus [MPa]. A rugómerevségek A E N Ah E N scs cs ; s 2 2 h mm mm lcs l h ahol: l a hossz [mm], A a keresztmetszet [mm2], E a rugalmassági modulus [MPa].
kif a
1,8 n 3
4.10.
A menetes hengercső méretezése Ami kiszámítandó: a menetek száma (m). Méretezés: felületi terhelés alapján. p
F Ahm
pmeg
[MPa]
a megengedett felületi nyomás [MPa], értéke acélok esetén ~0,25 R eH, Ahm pedig a menetek felülete [mm2]. ahol pmeg
6
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
A menetek felülete számítható a menet magátmérőjéből (d3) és a névleges átmérő ből (dn): Ahm m d n2 d 32
4
[mm2]
A fenti összefüggésekből a szükséges m enetszám számítható:
F
pmeg d d 2 n
2 3
m
4
4.11. Hegesztett kötések
méretezése A hegesztett kötés méretezésén elsősorban a gyökméret nagyságának meghatározását értjük ez esetben. Fontos megjegyezni, hogy csak olyan csöveknél alkalmazható ez a módszer, ahol a cső vastagsága n agyobb, mint a gyökméret. A varratban fellépő feszültség: v
F Av
F
( D a ) D 4 2
2
vmeg meg
A jóságtényező
értéke függ a hegesztés típusától, az igénybevételtől és a hegesztő személytől. Értéke: 0,5 -1,0. 4.12. Véghelyzetcsillapítás
v>0,1 m/s dugattyúsebesség felett hidraul ikus fékezést, tehát véghelyzetfékezést kell alkalmazni. Ennek célja a munkahenger fékezésekor fellépő nagy dinamikus erők csökkentése. Lehet: - Külső csillapítású: a
Fojtó-visszacsapó szelepes véghelyzetcsillapítás
18. ábra.
1 – dugattyú, 2 – kúpos csillapító persely, 3 – hengerfenék, 4 – munkaközeg, 5 – furat, 6-7-8 – fojtószelep, 9-10 – visszacsapószelep,
Löketcsillapítás változó keresztmetszetű fojtóréssel: ahogy a dugattyúra szerelt kis henger beér a fedélben kialakított nyílásba, egyre kisebb lesz a keresztmetszet, ahol a
dugattyú és a fedél között lévő munkaközeg távozni tud, ezáltal egy „csillapító pá rnát” képez a közeg és lelassítja a dugattyú mozgását.
löketvégek fékezését a hidraulikus körfolyam irányítóelemeibe beépített fékező berendezéssel oldják meg, - Belső csillapítású : a löketfékezést a munkahengeren belül alakítják ki (18. és 19. ábra). 19. ábra. Véghelyzetcsillapítás változó keresztme t-
szetű fojtóréssel
7
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
5. Tömítések A tömítések célja a különböző nyomású és különböző közeggel töltött terek elválasztása. A tömítéseket működési módjuk szerint érintkező és nem érintkező tömítésekre oszthatjuk. Munkahengereknél legtöbbször érintkező tömítéseket használunk. A csatlakozó felület relatív elmozd ulása szerint megkülönböztetjük a nyugvó felületek tömítéseit (a tömítés és a vele érintkező felület között relatív elmozdulás nincs), és mozgó géprészek tömítéseit (a felületek között relatív elmozdulás van). Munkahengereknél mind nyugvó, mind mozgó tömítésekre találunk példát. Fontos! A tömítés illesztését, a beépítés pontos módját, méreteit mindig a tömítés gyártója ad ja meg! 5.1. A henger tömítései (20. ábra) Hengercső vs. hengerfedél (1) Beépítendő tömítés: O -gyűrű 1
3
21. ábra.
2
4
A dugattyú tömítései
5.3. A dugattyúrúd tömítései (22. ábra)
A szükséges tömítések: Szennylehúzó tömítés (5). Feladata hogy megakadályozza a külvilág szennyeződés einek a munkatérbe való bejutását. Dugattyúrúd tömítés (6). A munkatér és a külvilág közötti tömítettséget biztosítja. Megvezetés (7). Hosszabb lökethosszak ( l 200 mm) esetén ide is kell megvezetést rakni. 7
20. ábra.
6
Hengercső és a hengerfedél tömítése
5.2. A dugattyú tömítései (21. ábra) Dugattyú vs. dugattyúrúd (2) Beépítendő tömítés: O-gyűrű
Dugattyú vs. hengercső (3) Kompakt vagy ajakos tömítések (V vagy U profilú tömítések) használata. Fontos me gvizsgálni, hogy a tömítés egy vagy két irányba tud tömíteni. Egy irányba való tömítése esetén két darabot kell beépíteni.
5
22. ábra.
A dugattyúrúd tömítései
Fontos beépíteni még a dugattyúba egy (nagyon hosszú lökethosszak esetén kettő) megvezetést (4), amely lehet valamilyen
elasztomer vagy bronzgyűrű. Szerepe, hogy megakadályozza a dugattyú befeszülését. 8
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
Függelékek 1. Függelék – A dugattyúrúd menetei 2. Függelék – Hidraulikus munkahengerek olajcsatlakozási méretei 3. Függelék – Hidraulikus munkahengerek belső átmérőjének és d ugattyúrúd átmérőjének me trikus sorozata 4. Függelék – Varratnélküli acélcsövek
méretei 5. Függelék – Felületi érdességek 6. Függelék – A hengerfedél anyagai 7. Függelék – Csavarok anyagai 8. Függelék – A hengercső anyagai 9. Függelék – A dugattyúrúd anyagai 10. Függelék – Acélok egyéb gépelemekhez 11. Függelék – Bronzok 12. Függelék – Menetek
Felhasznált irodalom [1] Zsáry Á.: Gépelemek I. kötet, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest [2]
(1999) Tochtermann W., Bodenstein F.:
Gépelemek 1. kötet, Műszaki Könyvkiadó, Budapest (1986) [3]
Schmitt A.: Mit kell tudni a hidrau-
likáról, Rexroth GmbH, Lohr am Main (1980) [4]
[5]
[6]
Artinger I., Csikós G., Krállics Gy., Németh Á., Palotás B.: Fémek és kerámiák technológiája, Műegy etemi Kiadó, Budapest (1997) Hidraulikus munkahenger méret ezése, Tervezési segédlet, Gépel emek Tanszék, Elter P.: Szilárdságtan I. Példatár, Műegyetemi Kiadó, Budapest (2000)
Jelölések A Acs Ah Ahm Am AA+ d D
[mm2] [mm2] [mm2] [mm2] [mm2] [mm2] [mm2] [mm] [mm]
a dugattyúrúd felülete, a csavarok keresztmetszete,
a hengercső keresztmetszete, a menetek felülete, csavarok magkeresztmetszete,
a dugattyú negatív felülete, a dugattyú pozitív felülete, a dugattyúrúd átmérője, a dugattyú/hengercső átmérője,
munkahenger méretezése segédlet
d3 [mm] dn [mm] E [MPa] Fcs [N] Fkrit [N] FüK [N] Fümax [N] Fümin [N] Fv [N] F- [N] F+ [N[ hmin [mm] i I2
[mm] [mm4]
l lcs lh l0
[mm] [mm] [mm] [mm]
magátmérő, csavar névleges átmérője, rugalmassági modulus, a maximális csavarerő, a kritikus erő, az üzemi középterhelés , a maximális üzemi terhelés , a minimális üzemi terhelés, az előfeszítő erő, a munkahenger negatív ereje, a munkahenger pozitív ereje, hengerfedél minimális va stagsága, az inerciasugár, a keresztmetszet kisebbik
inercianyomatéka, a lökethossz, a csavar(ok) hossza, a henger hossza, a rúd kihajlási hossza (fél -
szinuszhullám hossza), m [db] menetek száma , n [-] a biztonsági tényező, nF [-] biztonsági tényező folyá shatárra , nf [-] biztonsági tényező kifár adásra, p [MPa] a nyomás, pmeg [MPa] a megengedett felületi nyomás, R eH [MPa] folyáshatár , scs [N/mm2] a csavar rugómerevsége, sh [N/mm2] a henger rugómerevsége, smin [mm] minimális falvastagság, z [db] a csavarok darabszáma, a karcsúsági tényező [-] cs [mm] a csavarok megnyúlása, h [mm] a henger megnyúlása, ü max [MPa] maximális üzemi feszültség, [MPa] a csavarban ébredő feszültség, [MPa] a kritikus feszültség, [MPa] a lüktetőfeszültség ampl itúdója, min [MPa] minimális üzemi feszültség, [MPa] üzemi középfeszültség, [-] felületarány, cs
krit
a
ü
üK
9
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
1. Függelék – A dugattyúrúd menetei MSZ ISO 4395:1990 alapján
A menet névleges mérete M3x03,5 M4x0,5 M5x0,5 M6x0,75 M8x1 M10x1,25 M12x1,25 M14x1,5 M16x1,5 M18x1,5 M20x1,5 M22x1,5 M24x2 M27x2 M30x2 M33x2 M36x2 M42x2 M48x2 M56x2 M64x3 M72x3 M80x3 M90x3 M100x3
A menet hossza (L)
rövid
hosszú
6 8 10 12 12 14 16 18 22 25 28 30 32 36 40 45 50 56 63 75 85 85 95 106 112
9 12 15 16 20 22 24 28 32 36 40 44 48 54 60 66 72 84 96 112 128 128 140 140 -
10
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
2. Függelék – Hidraulikus munkahengerek olajcsatlakozási méretei MSZ ISO 8136:1991 és ISO 6149 alapján
Belső henger átmérő [mm]
EE
25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250
M14x1,5 M18x1,5 M22x1,5 M22x1,5 M27x2 M27x2 M33x2 M33x2 M42x2 M42x2 M50x2
legkisebb EC [mm] 6 10 12 12 16 16 20 20 25 25 32
Függelék 3. - Hidraulikus munkahengerek belső átmérőjének és dugattyúrúd átmérőjének metrikus sorozata MSZ ISO 3320 alapján
Hengerátmérő (AL) 8 80 250
10 (90) (280)
12 100 320
Méretek mm -ben 16 (110) (360)
20 125 400
25 (140) (450)
32 160 500
Dugattyúrúd átmérő (MM) 4 22 70 220
5 25 80 250
6 28 90 280
8 32 100 320
40 (180)
50 200
63 (220)
Méretek mm-ben 10 36 110 360
12 40 125
14 45 140
16 50 160
18 56 180
20 63 200
11
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
4. Függelék - Varratnélküli acélcsövek méretei Külső 2,0 2,3 2,6 2,9 3,2 3,6 4,0 4,5 5,0 5,6 6,3 7,1 8,0 8,8 10,0 átmérő 19,0 20,0 21,3 25,0 25,4 26,9 30,0 31,8 33,7 35,6 38,0 42,4 44,5 48,3 51,0 54,0 57,0 60,3 63,5 70,0 73,0 76,1 82,5 88,9 95,0 101,6 108,0 114,3 121,0 127,0 133,0 139,7 146,0 152,4 159,0 165,1 168,3 171,0 177,8 191,0 193,7 203,0 219,1 229,0 241,0 244,5
+ + + + +
+ + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
+
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
12
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
Varratnélküli acélcsövek méretei (folytatás) Külső 11,0 12,5 14,2 16,0 17,5 20,0 átmérő 19,0 20,0 21,3 25,0 25,4 26,9 30,0 31,8 33,7 35,6 38,0 42,4 44,5 48,3 51,0 54,0 57,0 60,3 63,5 70,0 73,0 76,1 82,5 88,9 95,0 101,6 108,0 114,3 121,0 127,0 133,0 139,7 146,0 152,4 159,0 165,1 168,3 171,0 177,8 191,0 193,7 203,0 219,1 229,0 241,0 244,5
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
13
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
5. Függelék – Felületi érdességek Ra Rz
Durva Sima 200 100 50 25 12,5 6,3 3,2 800 400 200 100 50 25 12,5
Finom Tükrös 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,050 0,025 0,012 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05
Gyártási eljárások és a felületi érdességek tapasztalati értékei Gyártási eljárás Átlagos felületi érdesség, Ra, m 50 25 12,5 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05 0,0025
Lángvágás Fűrészelés Esztergálás Gyalulás Marás Fúrás Hántolás Üregelés Dörzsárazás Köszörülés Polírozás Meleghengerlés Kovácsolás Sajtolás Hideghengerlés Lemezhúzás Szikraforgácsolás
6. függelék - A hengerfedél anyagai Az anyagminőség jelében az Aö az acélöntvényt, a háromjegyű szám a legkisebb szakítósz ilárdságot jelenti. Ha a megnevezéshez F járul, akkor a folyáshatár is előírt, ha FK akkor az ütőmunka értéke is. MSZ 8276 alapján MSZ jel
EN jel
C%
Aö400 FK
GE 200 N
Aö450 FK
GE 240 N
0,110,2 0,210,3 0,310,4 0,410,5 0,510,6
Aö500 FK
GE 280 N
Aö5500 FK GE 320 N Aö600 FK
GE 350 N
Mn% max
0,4-0,9
Si% max
0,20,42
0,2-0,9
R m min (MPa) 400
R p0,2 min (MPa) 200
A5 min (%) 25
KV min. (J) 30
450
240
22
25
500
280
20
23
550
320
17
21
600
350
15
20
14
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
7. függelék – Csavarok anyagai MSZ 229/MSZ EN ISO 898-1:2009
Szilárdsági csoport jele 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9 14.9
alapján
R m [Mpa] 330-330 400 400-420 500 500-520 600 800-830 1000-1040 1200-1220 1400-1600
R p0,2 [MPa] 180-190 240 320-340 300 400-420 480 640-660 900-940 1080-1100 1200-1260
A5 (%) 25 22 14 20 10 18 12 9 8 7
v
[MPa] 145 155 165 185 190 230 320 420 470 520
8. függelék – A hengercső anyagai Melegen hengerelt varratnélküli acélcsövek Minőségi szabvány: DIN 1629 Méretszabvány: DIN 2448 Acélminőség jele DIN St 37 St 44 St 52
MSZ A37K A44K A52
Folyáshatár [MPa] v 16 16 v 40 235 275 355
225 265 345
40 v 215 255 335
R m [MPa]
A5 (%)
350-500 420-580 500-680
25 21 21
9. Függelék – A dugattyúrúd anyagai A dugattyúrudat nemesíthető acélból készítik. (MSZ 100083) Az anyag jele
Új jelölés 1…3 C25 1…3 C35 1…3 C45 1…3 C55 1…3 C60
Régi jelölés
C25 C35 C45 C55 C60 34CrNiMo6 NCMo5 30CrNiMo8 NCMo6 25CrMo4 CMo1 34CrMo4 CMo3 42CrMoS4 CMO4 28Mn6 Mn1 34Cr4 Cr1 37Cr4 Cr2 41Cr4 Cr3 51CrV4 CrV3
R m MPa
Húzás [MPa]
Hajlítás [MPa] Csavarás [MPa]
R eH
v
R eH
539 616 696 785 834 1176 1220 883 981 1080 785 883 932 981 1080
363 422 481 539 569 981 1030 686 785 883 588 686 735 785 883
223 254 284 317 335 454 469 353 388 422 317 353 370 388 422
430 510 590 670 720 1070 1110 770 870 960 670 760 820 870 960
v
R eH
266 296 326 360 378 489 513 396 431 465 360 396 413 431 465
215 255 295 335 360 535 555 335 435 480 335 380 410 435 480
v
150 168 185 204 215 285 294 225 246 266 204 225 236 246 266 15
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
10. Függelék – Acélok egyéb gépelemekhez Általános rendeltetésű szerkezeti acélok (MSZ EN 10025:2005) Leggyakrabban használt acélfajta, rengeteg termék készítéséhez. Igényesebb gépalkatrészek gyártásához a hőkezelető acélok felhasználása indokolt. Az anyag jele
Új jelölés S235 S275 E295 E335 E360
Régi jelölés A38 A44 A50 A60 A70
MSZ 500
R m MPa 370 430 490 590 670
Húzás [MPa]
Hajlítás [MPa]
R eH 235 275 295 333 355
R eH 290 330 365 430 440
v
142 163 184 218 246
v
182 202 223 257 284
Csavarás [MPa] R eH 145 165 180 215 220
v
102 113 125 145 161
11. Függelék – Bronzok
Kezdetben csak a Cu-Sn
ötvözeteket nevezték bronznak. Jelenleg a nem horgany fő ötvözővel előállított két vagy háromalkotós rézötvözetet bronznak hívnak. Így létezik pl. al umínium-, berillium-, kadmium., ezüst -, króm-, ólom-, szilíciumbronz. Az Sn-bronzok (CuSn 2- 8) hidegen is jól alakíthatóak. Vékony huzalok, sziták, lem ezek, rudak, csövek előállítására alkalmasak. Nagyobb Sn tartalmúak (CuSn10 -12) öntvény formájában hasznosíthatóak. Ezek az öntészeti bronzok alkalmasak szivattyúházak, szelepek, csapok, csapágyak, csigakerekek készítésére. Korrózióállóak. Al- bronzok. Jól alakíthatóak, jól önthetőek. Fogaskerekek, dörzskerekek, anyák, sz elepek, csapok, perselyek, szivattyúk alkatrészeinek készítésére alkalmas. Si-bronzok. Mechanikai tulajdonságaik és korrózióállóságuk kedvező, olcsók. Fe lhasználhatóak az élelmiszeriparban sörfőzőüstök, csatornák, rácsok, szűrők, lapos és hengeres rugók készítésére. Cr- bronzok. Igen nagy szilárdságú ötvözetek érhetőek el Cr adagolásával. Ötvözet CuSn2 CuSn4 CuSn6 CuSn8 CuSn10 CuSn12 CuSn8Zn5 CuAl5 CuAl10 CuAl10Fe3Mn CuAl10Fe4Ni4 CuSi3 CuSi1Ni3 CuPb3 CuPb25Sn5 CuPb12Sn10 CuCr1 CuCr1Zn CuCo1,5Ag1Be0,4
R p0,2 [MPa] 230 250 180 200
R m [Mpa] 300 320 350 400-450 200-350 250-350 200-250 420 450 600 650 250 600 60 180 200 350 400 705
A5 (%) 60 52 60 55 3-10 3-10 4-10 60 10 12 10 20 12 4 6-8 8 17
Felhasználás Szalag, cső, huzal, érem
Öntészeti ötvözetek, gép és csa págybronzok, csigakerekek. Öntvények, sajtolt termékek
Korrózióálló termékek. Csapágyötvözetek Nagyszilárdságú anyagok
8
16
Dr. Grőb Péter: Hidraulikus
munkahenger méretezése segédlet
12. Függelék – Menetek
MSZ 205 alapján Menet M6 M8 M10 M12 (M14) M16 (M18) M20 (M22) M24 (M27) M30
Menet-
Névleges emelkedés átmérő (dn)
Középátmérő
Magátmérő
1 1,25 1,5 1,75 2 2 2,5 2,5 2,5 3 3 3,5
(d2) 5,350 7,188 9,026 10,863 12,701 14,701 16,376 18,376 20,376 22,051 25,051 27,727
(d3) 4,773 6,466 8,160 9,853 11,546 13,546 14,933 16,933 18,933 20,319 23,319 25,706
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30
A tervezéskor előnybe kell részesíteni a
nem zárójeles meneteket.
17