FACULTATEA DE INGINERIE INDUSTRIALĂ CATEDRA: CONSTRUCŢII DE MAŞINI DISCIPLINA: ORGANE DE MAŞINI
CRIC TELESCOPIC CU DUBLĂ ACŢIUNE
Student: Andreas Grigorovici
Profesor îndrumător: Ovidiu Tătaru
2013
ANUL II I.I. Grupa : 1121/1
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
CUPRINS
1. TEMA DE PROIECT................................. PROIECT........................................................ ............................................... ........................................3 ................3 2. MEMORIU TEHNIC.................................... TEHNIC........................................................... .............................................................3 ......................................3 2.1. INTRODUCERE........................... INTRODUCERE.................................................. .............................................. ...............................................3 ........................3 2.2. VARIANTE CONSTRUCTIVE.............................. CONSTRUCTIVE..................................................... ..................................... ....................3 ......3 2.3. RECOMANDĂRI DE UTILIZARE, INTREŢINERE ŞI DE PROTECŢIA MUNCII.....................................................................................................................4 3. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL.............................................................. CALCUL..............................................................66 1.1 Materiale utilizate utilizate la execuţia execuţia şuruburilor şuruburilor de forţă forţă şi a piuliţelor...................... piuliţelor................. ......6 .6 1.2 Alegerea tipului de filet pentru şuruburile de mişcare şi piuliţă..........................7 1.3 Predimensionarea filetelor şuruburilor........................................ şuruburilor.................................................................8 .........................8 1.4 Predimensionarea filetului piuliţei........................................... piuliţei......................................................... ............................ ..............99 1.5 Verificarea autofrânării filetelor................. fil etelor........................................ .............................................. ...................................9 ............9 1.6 VerificareA numărului de spire în contact......................................................... contact......................................................... 10 1.7 Predimensionarea lungimii filetelor................................................................... filetelor...................................................................12 12 1.8 Verificarea şuruburilor...................................... şuruburilor............................................................. ........................................ .......................... .........13 13 1.9 Verificarea secţiunii de calare a roţii de manevră la răsucire.............................15 răsucire.............................15 1.10 Verificarea spirelor şuruburilor..................................... şuruburilor........................................................................15 ...................................15 1.11 Verificarea la flambaj...................................... flambaj............................................................. .................................................17 ..........................17 1.12 Predimensionarea Predimensionarea corpului piuliţei.......................................... piuliţei...................................................................18 .........................18 1.13 Verificarea corpului piuliţei........................................... piuliţei.................................................................. ................................. ..........20 20 1.14 Verificarea cupei.................................. cupei......................................................... ..................................................... ..................................... .......21 21 1.15 Verificarea ştiftului cupei................................... cupei.......................................................... ..............................................21 .......................21 1.16 Verificarea capului şurubului la solicitări compuse.........................................21 compuse.........................................21 1.17 Predimensionarea Predimensionarea mecanismului de acţionare............................... acţionare..................................................22 ...................22 1.18 Verificarea mecanismului De acţionare........................................................... acţionare........................................................... 25 1.19 Verificarea corpului.................................. corpului......................................................... .............................................. .................................28 ..........28 4. BIBLIOGRAFIE.............................. BIBLIOGRAFIE..................................................... .............................................. ........................................ .......................... .........29 29
2/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
1. TEMA DE PROIECT Datele iniţiale ale proiectului sunt: • Tipul proiectului: Cric telescopic cu dublă acţiune • Forţa aplicată: 16510 N Cursa cricului: 650 mm •
2. MEMORIU TEHNIC 2.1. INTRODUCERE Cricul este un aparat portativ, acţionat manual folosit pentru ridicarea unor cantităţi mari la mică înălţime prin împingere de jos în sus. Mecanismul principal al unui cric este compus dintr-o asamblare şurub-piuliţă. Şurubul de mişcare este piesa asamblării filetată exterior fiind utilizat la deplasarea diferitelor elemente sau organe de maşini: şuruburile conducătoare ale săniilor maşinilor-unelte axele principale filetate ale cricurilor, etc. Piuliţa este piesa cuprinzătoare a asamblării filetate şi este filetată în interior. Piuliţele, la fel ca şuruburile, se găsesc într-o gamă mare de forme şi dimensiuni. Un cric este considerat „cu dublă acţiune” dacă ridicarea sau coborârea celor două şuruburi se face simultan astfel încât la o rotaţie completă de 360 o a mecanismului de acţionare (roată de clichet) sarcina să poată fi deplasată pe o distanţă egală cu suma pasului şurubului principal şi pasul şurubului secundar. Pentru realizarea acestei deplasări se impune ca sensul înclinării elicei celor două şuruburi să fie diferit. Cricul este destinat utilizării în ateliere mecanice sau de tâmplărie pentru ridicarea unor greutăţi de până la 1680 kg. 2.2. VARIANTE CONSTRUCTIVE Variante constructive ale cricurilor telescopice cu dublă acţiune se pot diferenţia din punct de vedere constructiv, tehnologic şi funcţional ţinând seama de tipul mecanismului de funcţionare, forma corpului, forma piuliţelor etc. Mecanismele de acţionare cu clichet se pot diferenţia în două categorii: cu clichet orizontal şi cu clichet vertical. Clichetul orizontal funcţionează executând mişcări oscilatorii în jurul bolţului manivelei într-un plan orizontal, mişcări care permit clichetului să intre şi să iasă din golurile roţii de clichet. Menţinerea clichetului în golul roţii se face cu ajutorul unui arc. Clichetul vertical funcţionează executând mişcări oscilatorii în jurul bolţului în plan vertical. Menţinerea clichetului în golurile roţii de clichet se face sub acţiunea greutăţii proprii iar schimbarea sensului de acţionare se face rotind cu mâna cu 180o clichetul în jurul bolţului rezultând un mecanism de acţionare mai simplu. Construcţia corpului cricului poate să difere mult de la o variantă la alta în funcţie de seria de fabricaţie şi posibilităţile tehnologice existente. În cazul unor serii mari şi forme mult mai complicate corpul cricului se face prin turnare, pe 3/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
când în cazul unor unicate sau serii mici corpul va fi construit prin sudare sau prelucrare pe maşini-unelte. Piuliţele pot avea forme diferite putând fi construite ca piese separate sau corp comun cu alte piese. Modul de fixare şi centrare a piuliţei poate de asemenea să difere fixarea putând fi făcută cu ajutorul unor şuruburi, ştifturi sudare sau prin asamblare cu strângere. Cupa cricului poate fi realizată corp comun cu şurubul sau ca piesă distinctă fixată pe capătul şurubului cu ajutorul ştifturilor sau prin sudare. Cupa fabricată separat de şurub are avantajul diminuării pierderii de material prin prelucrare. Fixarea roţii de clichet pe piesa pe care o pune în mişcare se poate face prin sudare sau prin asamblări demontabile (cu contur poligonal sau cu pană) care au avantajul posibilităţii de demontare şi înlocuire. Deoarece doresc să proiectez un cric pentru producţie în serie mare, voi respecta următoarele criterii: piesele folosite vor necesita cât mai puţină prelucrare după producerea semifabricatului (prin turnare, laminare etc); pierdere minimă de material în prelucrarea pieselor; piesele se vor asambla uşor prin asamblări demontabile. În urma stabilirii acestor criterii alegem pentru proiectarea cricului telescopic cu dublă acţiune următoarele caracteristici: şurub principal din oţel laminat având cupa separată de corpul • şurubului. Astfel se poate proiecta o cupă cu suprafaţă relativ mare de suport pentru sarcină şi totodată un şurub principal cu diametru redus care este implicit mai economic; • şurub secundar din oţel turnat, ales datorită profilului acestuia determinat de aşezarea mecanismului de acţionare în partea de sus. Prin alegerea turnării semifabricatului şurubului secundar se face o economie substanţială faţă de un semifabricat laminat care ar necesita multă îndepărtare de material; • pentru o serie mare vom alege proiectarea corpului cricului conform criteriilor constructive şi tehnologice a pieselor turnate (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 2); • clichetul vertical este ales datorită ansamblului mai simplu şi implicit mai economic.
2.3. RECOMANDĂRI DE UTILIZARE, INTREŢINERE ŞI DE PROTECŢIA MUNCII Recomandări de utilizare Cricurile trebuie să fie utilizate potrivit destinaţiei, folosindu-le cât mai integral capacităţile. Pentru o exploatare corespunzătoare a cricului telescopic cu dublă acţiune se dau următoarele indicaţii generale: 1. Este contraindicată folosirea cricurilor la alte tipuri de operaţii decât cele specifice.
4/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
2. Este contraindicată folosirea cricurilor de ridicare în cazul în care se doreşte obţinerea unei calităţi superioare. 3. Este contraindicată folosirea cricurilor mici la ridicarea pieselor mari şi invers. 4. Este contraindicată folosirea cricurilor la producţia de serie mare. 5. Este neraţională completarea încărcării cricului utilizat la lucrări de mare complexitate, cu lucrări neimportante, numai pentru asigurarea utilizării lui permanente. Tot în codul unei bune exploatări a cricului telescopic cu dublă acţiune intră măsurile de păstrare timp cât mai îndelungat a caracteristicilor tehnice iniţiale.
Măsuri de întreţinere Cricurile sunt supuse unui proces continuu de uzură iar parametrii tehnicoeconomici iniţiali se pierd. Pentru menţinerea în stare de funcţionare cu indicii în limitele prescrise , pentru întâmpinarea defecţiunilor survenite în exploatare este necesară întreţinerea şi repararea periodică conform unei planificări. Sistemul de reparaţii preventive planificate este normat la nivel naţional şi cuprinde totalitatea măsurilor tehnice şi organizatorice privind supravegherea şi repararea utilajelor la anumite perioade. O mare atenţie trebuie acordată lucrărilor de păstrare prin curăţirea si ungerea regulată, prin protejarea suprafeţelor de lucru împotriva loviturilor, degradării şi contactului cu apa sau cu alte substanţe corozive.
Protecţia muncii Deoarece prin rolul funcţional, impune manipulări dese, la proiectarea cricului se vor evita muchiile ascuţite sau care prin forma lor pot provoca leziuni utilizatorului. Se va avea în vedere proiectare şuruburilor cu autoblocare. Norme de protecţie a muncii: utilizarea greşită a cricului expune utilizatorul unor pericole care pot fi evitate respectând următoarele indicaţii: 1. Talpa cricului se aşează doar pe un plan orizontal pe suprafeţe tari (ciment, lemn). Se interzice aşezarea tălpii pe pământ. 2. Este interzis ca după ridicarea unui obiect cu cricul să stăm sub acel obiect. 3. Poziţionarea şi fixarea obiectului se face astfel încât să se evite alunecarea sa de pe cric. 4. Aşezarea obiectului pe cric se face în aşa fel încât acesta să nu sufere deteriorări. (evitarea aşezării pe porţiuni fragile). 5. Se interzice folosirea cricului aşezat pe suprafeţe instabile sau care s-ar putea sa nu reziste la forţele de apăsare ale cricului şi piesei. 6. Se interzice folosirea cricului pe suprafeţe lunecoase.
5/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
3. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL 1.1 MATERIALE UTILIZATE LA EXECUŢIA ŞURUBURILOR DE FORŢĂ ŞI A PIULIŢELOR Pentru şurubul principal: Deoarece şurubul principal este supus la o solicitare F=16510 N alegem ca material un oţel de îmbunătăţire: OLC45. Conform STAS 88080 , OLC45 supus tratamentelor termice de călire şi revenire are următorii parametrii tehnici : - rezistenţe admisibile cu concentratori de tensiune: - tracţiune σat=σac=87 N/mm2 - încovoiere σai=96…104 N/mm2 - răsucire τat=52…57 N/mm2 - forfecare τaf =70 N/mm2 - rezistenţe admisibile fără concentratori de tensiune: - tracţiune σat=σac=240 N/mm2 - încovoiere σai=276 N/mm2 - răsucire τat=156 N/mm2 - forfecare τaf =192 N/mm2 - limita de curgere: R=480 N/mm2 Aceşti parametrii ne vor ajuta la calculul dimensionării şurubului principal, cât şi la verificarea acestuia la solicitări simple sau compuse. După o scurta căutare pe internet am găsit OLC45 cu preturi variind intre 2,4...4,8 Ron/kg în funcţie de configuraţia în care este livrat. Pentru şurubul secundar: Şurubul secundar din componenţa cricului telescopic cu dublă acţiune are configuraţie complexă, comparativ cu şurubul principal, execuţia lui prin procedee de aşchiere dintr-un semifabricat laminat fiind costisitoare. Pentru evitarea creşterii costului se recomandă pentru şurubul secundar alegerea unui material turnabil OT400 cu următoarele caracteristici: - rezistenţe admisibile cu concentratori de tensiune: - tracţiune σat=σac=36 N/mm2 - încovoiere σai=40 N/mm2 - răsucire τat=104…113 N/mm2 - forfecare τaf = 29 N/mm2 - rezistenţe admisibile fără concentratori de tensiune: - tracţiune σat=σac=100 N/mm2 - încovoiere σai=110 N/mm2 - răsucire τat=253 N/mm2 - rezistenţa la tracţiune: R= 200 N/mm2 Pentru piuliţă: Se va folosi un bronz CuSn12 turnat în forme obţinute din amestec de turnare cu următorii parametrii tehnici: - rezistenţe admisibile cu concentratori de tensiune: - tracţiune σat= 28 N/mm2 - compresiune σac = 28 N/mm2 - încovoiere σai = 28 N/mm2 6/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
- răsucire τat= 20 N/mm2 - rezistenţe admisibile fără concentratori de tensiune: - tracţiune σat= 77 N/mm2 - compresiune σac = 77 N/mm2 - încovoiere σai = 77 N/mm2 - răsucire τat= 54 N/mm2
1.2 ALEGEREA TIPULUI DE FILET PENTRU ŞURUBURILE DE MIŞCARE ŞI PIULIŢĂ În cazul mecanismelor cu şurub şi piuliţă care transmit sarcini mari, direcţia forţei fiind variabilă (sau cu şoc), se recomandă utilizarea filetelor trapezoidale sau a celor ferăstrău. Vom alege filetul ferăstrău pentru avantajele sale, atât în construcţia şurubului de forţă cât şi pentru filetul piuliţă. Filetul ferăstrău are profilul asimetric trapezoidal, motiv pentru care poate prelua sarcini numai dintr-o direcţie. Flancul activ are o înclinaţie de 3o rezultând un randament foarte bun, apropiat de cel al filetului pătrat. Filetul ferăstrău îmbină avantajele filetului trapezoidal şi pătrat: rezistenţă şi rigiditate mare a spirei; asigură o centrare bună; se poate executa prin frezare; concentratori de tensiune relativ mici la fundul filetului. Relaţiile de calcul ale profilului filetului ferăstrău sunt: D = d = diametrul nominal al filetului P = p = pasul filetului D1 = d – 2H1 = d – 1,5 ‧P D2 = d – 0,75 ‧P d3 = d – 2 · h3 H1 = 0,75 ·P H = 1,5878 · P h3 = 0,86777 P ‧
ac = 0,11777 P ‧
a = 0,1
‧
P
w = 0,26384 P ‧
e=w–a R = 0,12427 P ‧
7/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
1.3 PREDIMENSIONAREA FILETELOR ŞURUBURILOR Predimensionare şurub principal: 2 ψ := 0.7 N/mm h ψ := 1. m
qa
:=
N/mm2
12.
F
d z :=
ψ h
N/mm2
π ⋅ ψ h ⋅ ψ m⋅ qa H1
=
P
ψ m =
m dz
= 21.613 mm
este un factor dimensional. reprezintă factorul lungimii filetului piuliţei.
qa este rezistenţa admisibilă la strivire pentru cupla de materiale oţel-oţel ales pentru ansamblu uns. (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 55) respectiv: ψ := 2. m
N/mm2 F
dz :=
π ⋅ ψ h ⋅ ψ m⋅ qa
= 14.974 mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 55) Din calculele de dimensionare rezultă că putem alege un filet cu diametru mediu între 14,974 şi 21,613 În urma acestor calcule vom adopta un filet S18x4 cu următoarele dimensiuni: mm mm p := 4 mm d 1 d := 18
2
:=
d 3
mm
: =11.05
Din aceste dimensiuni rezulta constructiv dimensiunile filetelor:
8/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Dimensiuni filet şurub secundar: Filet interior S18x4: D
:=
P := 4
18
mm
mm mm
D2
:=
15
D1
:=
12 mm
Condiţiile pentru alegerea filetului exterior al şurubului secundar sunt: Dd = D + (4...6) mm d 3s − D d
gs =
2
≥ 5 mm
Conform acestor condiţii d3s va fi mai mare decât 32 mm, prin urmare vom alege: Filet exterior S38x3: d
s
p s
:= 3 :=
d 2s
mm
3mm
:=
35.7mm
d3s := 32.79mm
1.4 PREDIMENSIONAREA FILETULUI PIULIŢEI Dimensiuni filet piuliţa S38x3:
mm mm mm mm
1.5 VERIFICAREA AUTOFRÂNĂRII FILETELOR Verificare autofrânare şurub principal-şurub secundar:
N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2
9/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Verifică condiţia ϕ > βm (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 56) Verificare autofrânare şurub secundar-piuliţa: β ms := atan
ϕs :=
atan
ps
( π ⋅ d2s)
= 0.027 N/mm2
µ = 0.101 N/mm2 cos ( α1)
Verifică condiţia
ϕs > βms
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 56) Calculul randamentului filetelor Randamentul filetului principal:
Randamentul filetului secundar: = 45,3%
= 20,9%
1.6 VERIFICAREA NUMĂRULUI DE SPIRE ÎN CONTACT Verificare număr spire in contact şurub principal-şurub secundar: F := 16510 N
mm N/mm2 mm
z p verifică 6 ≤ z p ≤ 11
10/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
q pa este rezistenţa admisibilă la strivire pentru cupla de materiale oţel-oţel ales pentru ansamblu uns. Verificare număr de spire in contact şurub secundar-piuliţa:
mm N/mm2 mm
zs verifică 6 ≤ zs ≤ 11 qsa este rezistenţa admisibilă la strivire pentru cupla de materiale oţel călit-bronz ales pentru ansamblu uns.
11/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
1.7 PREDIMENSIONAREA LUNGIMII FILETELOR
Filet interior la şurub secundar:
mm mm
Filet şurub principal:
mm mm mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 57)
12/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Filet piuliţa:
mm m := 21
mm
Filet exterior la şurub secundar:
mm mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 60)
1.8 VERIFICAREA ŞURUBURILOR
13/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Moment de torsiune: Şurub principal:
Nm Şurub secundar:
Nm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 61) Efort unitar de compresiune: Şurub principal:
N/mm2 Şurub secundar:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 61) Efort unitar de răsucire: Şurub principal:
N/mm2 Şurub secundar:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 61)
14/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Efort unitar echivalent: Şurub principal:
N/mm2 Şurub secundar:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 60) Eforturile şi momentele calculate se încadrează în caracteristicile tehnologice ale materialelor respective.
1.9 VERIFICAREA SECŢIUNII DE CALARE A ROŢII DE MANEVRĂ LA RĂSUCIRE mm Nm Nm mm mm2
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 62)
1.10
VERIFICAREA SPIRELOR ŞURUBURILOR
15/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Şurub principal:
mm mm Strivire:
N/mm2 Încovoiere:
N/mm2
Forfecare:
mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 63) Şurub secundar: Filet interior: Strivire: q sint
:=
F z p ⋅ π ⋅ D2⋅ H p1
= 12.5
N/mm2
Încovoiere:
σisint :=
3⋅ F⋅ H p1
π ⋅ z p ⋅ D⋅ h p 2
= 30.433 N/mm2
Forfecare:
τ fsint :=
F z p ⋅ π ⋅ D⋅ h p
= 10.28 N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 63)
16/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Filet exterior: asc hs
:= 0.11777p ⋅ s = 0.353 mm := 0.81p ⋅ s − 0.1⋅
= 2.257 mm
ps
Strivire: q sext
:=
F zs ⋅ π ⋅ d 2s⋅ Hs1
= 9.5 N/mm2
Încovoiere:
6⋅ F⋅ asc + σisext :=
Hs1 2
π ⋅ zs ⋅ ds ⋅ h s 2
= 35.021 N/mm2
Forfecare:
τ fsext :=
F zs ⋅ ds ⋅ h s
= 27.993 N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 63) Filet piuliţa: Strivire:
N/mm2 Încovoiere: Forfecare:
N/mm2
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 63)
1.11
VERIFICAREA LA FLAMBAJ
17/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Verificare flambaj: modul de elasticitate otel laminat: N/mm = 0.21 ‧ 103 N/m
modul de elasticitate otel turnat: N/mm = 0.175 ‧ 103 N/m
mm mm mm
Forţa critica de flambaj:
N
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 64)
1.12
PREDIMENSIONAREA CORPULUI PIULIŢEI N/mm2 mm mm mm mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 65)
18/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
19/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
1.13
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
VERIFICAREA CORPULUI PIULIŢEI
Corp: Verificare compusă: Normal:
N/mm2 Tangenţial:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 68) Guler: Încovoiere (normal):
mm N/mm2 Forfecare (tangenţial):
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 68) Strivire (normal):
N/mm2 N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 68)
20/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
1.14
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
VERIFICAREA CUPEI mm N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 72)
1.15
VERIFICAREA ŞTIFTULUI CUPEI mm mm mm N/mm2
N/mm2
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 72)
1.16 VERIFICAREA CAPULUI ŞURUBULUI LA SOLICITĂRI COMPUSE
21/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Efortul unitar de compresiune:
N/mm2 Efortul unitar de torsiune:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 73)
1.17
PREDIMENSIONAREA MECANISMULUI DE ACŢIONARE
22/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
a. Predimensionarea manivelei Lungimea manivelei:
N Nm mm
N mm mm Unde: Fm este forţa cu care acţionează un muncitor; K m este un coeficient de nesimultaneitate care are valoarea 1 pentru un muncitor care acţionează cricul iar l m0 este lungimea necesară prinderii manivelei, în mm, pentru un muncitor. (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 74) Diametrul manivelei:
mm N/mm2 mm mm mm mm Unde: σaiman = 100...120 N/mm2 pentru oţeluri carbon obişnuite şi oţeluri carbon de calitate. (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 75)
23/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
b. Predimensionarea roţii de clichet S := 33 mm
mm mm
mm mm mm mm mm mm mm mm
Unde zef este numărul de dinţii ai roţii de clichet. (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 76)
c. Predimensionarea clichetului mm mm mm
24/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
d. Predimensionarea bolţului mm N/mm2 N
mm mm
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 79)
1.18
VERIFICAREA MECANISMULUI DE ACŢIONARE a. Verificarea manivelei
Verificarea manivelei:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 76)
b. Verificarea roţii de clichet Verificarea dinţilor: Efort unitar efectiv de strivire la baza dintelui: Frc
:= 2⋅
Mtot Dmcl
δcl := 5
σicld :=
= 1.986 N
mm 3 3⋅F rc⋅ 10 ⋅ hcl
bcl
2
Unde Frc este sarcina care acţionează pe dintele roţii de clichet; iar σicld reprezintă efortul unitar efectiv de încovoiere de la baza dintelui.
= 120.846 N/mm2
⋅δcl
Forfecarea dinţilor de clichet:
N/mm2
25/29
2 N/mm Verificarea secţiunii hexagonale de contact la strivire:
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
2 N/mm (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 77)
c. Verificarea clichetului Verificarea clichetului la încovoiere:
N/mm2
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 78)
d. Verificarea bolţului N/mm2
N/mm2 (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 79)
3.2.
Predimensionarea corpului
26/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
mm mm
mm mm mm mm mm mm mm
Unde n1 este numărul de rotaţii relative între şurub şi piuliţă necesare pentru realizarea cursei maxime. Luând decizia de a proiecta baza cricului de formă pătrată, vom calcula următoarele dimensiuni: Aria bazei pătrate:
mm2 mm2 mm2 Conform îndrumătorului de proiectare (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 81) este recomandată o înclinare maximă a piciorului de 10 o faţă de axa de verticală, ceea ce corespunde la minim 80 o faţă de orizontală. Prin urmare, vom calcula unghiul maxim al corpului cricului situat pe secţiunea diagonală a trunchiului de piramidă. Diagonala pătratului bazei are lungimea de 188.217 mm, iar diametrul D5co de 54 mm. Înălţimea corpului are H 1co = 406 mm, tangenta dintre orizontală şi 406 188.217 − 54
muchia laterală este
ceea ce corespunde unui unghi de 80 o 36’. Prin
2 o
urmare unghiul γ = 9 24’, valoare care se încadrează în intervalul 5 o...10o.
27/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
Verificare unghiurilor colturilor: Diagonala pătratului:
mm Pe lângă îmbunătăţirea echilibrului cricului şi păstrarea dimensiunilor, baza pătrată oferă avantajul unei suprafeţe de reazăm superioare celei circulare cu aproximativ 27% (4/π ‧ 100), echivalentul unui diametru exterior al bazei de 183 mm faţă de Dsco = 173,694 mm. Echivalentul ariei pătrate:
mm mm2 (Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 81)
1.19
VERIFICAREA CORPULUI N/mm2
σcco
< σac, unde σac = 80...100 N/mm2.
(Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 pag 82)
28/29
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Organe de maşini
Proiect Cric telescopic cu dublă acţiune
4. BIBLIOGRAFIE 1. Dorina Matieşan, Antal Adalbert ş.a. – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă, Litografie I.P.C.1985 2. Ovidiu Belcin, Corina Bârleanu, Marius Pustan – Organe de maşini. Elemente constructive în proiectare, RISOPRINT, Cluj-Napoca 2011 3. Antal Adalbert ş.a. – Reductoare. Editura neagră şi Tipografia UTCN, 1994 4. Asociaţia academică Hütte, EV Berlin – Hütte, Manualul inginerului, Editura AGIR, Bucureşti 1947 5. http://www.ce.tuiasi.ro/~liviupruna/Fisiere_Curriculla_pe_Sectii/Mecanica/Fil ete.pdf Liviu Prună – Reprezentarea, cotarea şi notarea filetelor, E/Desen 2001 6. http://www.marcochim.ro/files/preturi.pdf oferta de preţ din data de 01/07/2011 S.C. MARCOCHIM SRL 7. http://www.masini.ro/stiri/noutati-auto/cum-sa-folosim-cricul/16481/ articol scris în data de 07/10/2011, autor: Carmela Botezatu, preluat: 15.06.2013
Realizat de Andreas Grigorovici, tel. 0747114433, Iunie 2013
29/29