Nd7 IPKI
Z B IGN IE WS K R Z Y SZOW SKI
PodnoSniki i prasySrubowe PKM- projektowanie W y dani edrugi e
N?
>. '< >'
i(rak6w1999
SPIS TRFJCI WstQp
5
PRZEGLADSCHEMATdWROZWIAZAN KONSTRUKCYJNYCH 6 1. Podnocniki srubowez*Tkle 1.1. Podnosnik oap€dzatry nakrptka 6 1.2. Podooinil oappdzaoyirubq 7 1.3.Podnosnikwagonowy......,..... 8 1 .4.Po d o o so ikkolano$y............ 8 2. Podnoiniki irubowe teleskopowe..-. 9 2.1. Podnoirdk teleskopowy nappdzaoy 6rub4 wewngtrzaQ 9 2.2. Podnoioik teleskopo\y sumowy i roinicowy 10 2.3. Podnoinik teleskopowy nappdzany natrg&q Sruby zewngtunej .. t2 3. Prasy Srubowe 3.1. Prasa ze ScisketrQ6rubQ (prasa warsztatowa) (rub4 .. . .. . .. J.2.Prdsaz rozci4gan4 t4 PROJEKTOWANIE PODNOSNIKA
SRUBOWEGO ZWYKLBGO Z
9. Glowica podnojnika 9.1. Oblic?.anieSrednicy d, plfki g6raej 9.2. Obliczalie pozostalych ireddc .. 9.3. Obliczarie promieni kz,.rizn plytek glowicy 9.4 ObliczanieguboSci glowicy
29 30 30 30 31
4 9.5.Obliczanie grubo6ciplytek ................... 32 9.6.M o m enttarciamipdzypbtkami . . . . . . . . . . . . . . . . , , . . -. . . . . . , . . . . . . . . . . 3 3 10. Mometrt calkowity potrzebtrydo podniesieniadgiani. e .........._... 33 1 1 .Spr a wn o66 S ruby...-........,..... ................ 33 12. Oblicnnla mechanimu zapadkowego ...... ... . 33 1 2 .1.O bliczeniawpustu............. . . . .......... 34 12.2.Wymiarykola zapadkowego ............... 35 12.3,Obliczanie z4bk6wkola zapadkowego ........,...........,........ 35 12.4. Obnczqnlawymiaru o i okre{lenie poloieoia tolka zapadkowego 36 12.5.Rozkladsil na widelkach ......._.......... 3j 12.6.Obliczariegrubosciwidelek ........-.-.... 38 13 .O blicze niasworzoia. ,.. . -. . .. .... ...._........... 39 14 -Koe u s odlewany............. ..............,..... 40 14-1.Obliczaniewymiar6wtorpusu .-.......... 41 1 5 .Kor p u s spawaly...........-.. . . . . . -. . -. . . . . . . . . . . 4 3 16.Obliczeaia sprEiynyzapadki ..................... +4 17.L iter a tura ...._.......,.... 4g zAr.,\czNIK r TABLTCEMATERTALoW r NORM ............... 49
ZAL.I,CZNrK 2 NYCH
PRZYKLADYROZWIAZANKONSTRUKCYJ-
Wstep Prezentowanapraca z zakresu przedmiotu I czg{ci projektowania z Podstaw kodstrukqi maszyn jest pomoce dydaktyczn4 dla student6w na Wydziale M€cha.aicznymPolitecbniki Krakowskiej. Przedstawione tu r6ine propozycje lozwiaz€ri kotrshukcyjnych pras i podlo3nik6w drubowych ulatwie proces projektowaria i zr6inicr-rj4 pod wzgldem form ko$irukcyjnych wykony.lvaoe projekty. W wigkszo{ci podane schematykonstrukcine podno6oik6w i pras s4 znacznieuploszczonei wymagacb9d4 od projektujqccgodogtgbnejanalizy pracy i obciai,ai poszczeg6lnychelemetrtdw,aby w koicowej fazie wykonac rysuiet kon$trulcyjny urz4dzenia spehiaj4c.egoz2J:oilonewlmagadia eksploatacine i bezpieczeistwa.Wybrane rozwiqzaaia s4 zgodne z wykladadym materialem w I cz96ciwyHadu z przedmiotu Podstawy koostrukcji maszyn.Z tego teZ wzg)du nie zamioszczolorozniQzali podnoinik6w czy pras innych nii 6rubowei ionych rodzaj6w trap€d6w tE zapadkowePelne, szcrcg6lowerozwiezanie rrodano jedyoie dla *ybranego podnoinita srubowego zwyklego z tap?.dza 4 !rub4. Przy realizacji idoych rozwi4zai konstrukcyjnyc[ projektujqcy w wi€kszym stopniu jest zdany oa samodzieln4 pracg,chociai wiele element6w obliczei jest podobtrych do prezentowanychw om6wiooJm rozwi4zaniu konstrukcinym. W zalQcznikuI podaro zestawtablic zswierajQcydeoe materialowe,dopusz_ czahe napr€Z€niaoraz wyci4gi z trofm niezbgddeprzy projektowaniu. W zal4czniku 2 zanieszczoto kilka przyklad6w rozwi4zari konstnrkcyjnych podnoinik6w i pras &ubowych. W przedstawionychrczwi4zaniach celowo oie podano wszystkiego co rysunek komtrukcyjny wirien zawiem6. Dotyczy to mrpdzyinnym pasowari doboru material6w, obr6bki cieplaej itp- projektujQcy opieraj4c si€ na wykledach onz zalecanejlitenturze powinien te zagaddi;ni; samodzielnierozwiQzac. Kolejne wydanie pozostaje bez dlian.
PRZEGLAD SCHEMAToW ROZWIAZAN XONSTRUKCYJNYCH l. Porlno6niki Srubowezwykle 1.1. PodmSnik mpdzrlly nakrdkt W rozwi4zaniupokazanlm schematyczniena rys. 1 DakrgtkaloZystowaaa w korpusiepodno6nika,w czasiepodnoszeniai opuszczaniaci€iaru Q, obracatrajest za pomocQnp. mechanimu zapadkowego-Moaiwe s4 inoe rodzaje napgd6w,jak przekladnia ilioakowa Iub przekladDia z€bata stoikowa- Glowica podnosoika polQczonajest na stale ze srub4. Pomipdzy glowic4 a elementempodnoszonym musi wystepidtarcie uniemoiliwiaj4ce obr6t Srubyw czasiepodnoszeda ci€ian]. Na rysunku pnedstawiono r6wnieZ wykrcoy obciezei w irubie, nalr€tce i kotpusie ulatwiajQcookre5lenieobci4:ieriprzy obliczaniu poszczeg6ldychelement6w Dodnofuika.
N
l\,1 . Q!r'r Rys. 1- Sch€mt podloinika napr-daego ls&r€tka
Podnoszonyladunek Q musi miec zablokowao4 mozliwoii obrclu, a jedyiie zapownionQmotiwosd przesuwuw kierunku pionowym. MomeDt tarcia mi€dzy
7 glowice a ladu!*iem musi by6 wi€kszy od M, a Bi€dzy podstawQpodDoidka a podtoZemwipk8ry od Mr Ozl: czeniai moment calkowity niezbpdny do podniesienia ci€iaru q, M" moment tarcia oakretki o koryus, M, 6redni promief tarcia. r, l-X Potuodnik mpedzuy 6rub{
\! .ii\
N,l.
\
[
]''r$'\
- t\{,
Rys. 2. Sch@t podnosnila nap€daego irub4
Na rys. 2 pokazano schemat podno6rdka nap€dzanego 6rub4. w tym rozwi4za-niudo naRdu 6ruby najcz€sciejstosuje sig mechanizmy zapadkowe prz€dstawionena rys. 26 i rys. ,{O.Glowica podno{nika polQczonaj€st ze 6rub4 obrotowo. Ladunek podnoszony0 moi,ewytonywad ob!6t w czasie podtroszenia. Moment tarcia migdzy glowica a ladunkiem musi byd wigkszy od M" a mie,,dzy podstaw4podnosDikaa podloiem wipkszyod M".
8 Ozn4czeda: M" moment calkowity dezb€dsy do poddesienia cig2aru 0. Przyklad rozwi4zaoia konstrukcyjnego taki€j glowicy pokazano na rys. 21, Obliczenia wyiej przedstawionegopodnoinika podano w niniejszym opracowaniu-
13. Podro6nik wrgomwy Pokazanyna rys. 3 schematkonstrukcyjny podnodnikawago4owegocha-rakteryzuje si€ masywnym korpusem odlanlm z Zeliwa lub staliwoym. Nap€d za pomoca urzQdzoniazapadkowego.Sruba podnoinika pracuje na rozci4ganieProwadDiceprzenosz4obci4renie momentowe.
Rys. 3. fthemat podmsniLa wagonowego
1.4. Podao,{nikkolanowy Podoodniki kolanowe stosowane s4 przede wszystkim jako wyposai:enie samochodu osobowegoz€ wzgl€duna malegabarytyi triewielkiciQzar. Ramiona podnosoikamaj4 ksztalt LQtownikawzglgdnieceownikawykonanegoz blachy. Zgby mogQ byi wycinane oa prasie za pomoc4 mahycy. Na rys. 4 poda.oo koDcepcjg rozwi4zaniakonstrukcyjnego. Natomiasttra rys- 39 pokazanopzykladoworysunekkonstrukcyjnyzlozoniowypodnoinikakolanowego. Dla projek-
9 tuj4cegopozostawiasi9 atralizc sil i mometrt6w obci?:ajacych elementypodtroinika-
Rys. 4. Podmsrik kolamwy
2. PodnoSnikiSruboweteleskopow€ 2.1. Podnq{nik t€l€skopowyn.pedzely Smbq wewngfzDe W rozwi4zaniukodstrukcyjnym pokaza-oymna rys. 5 obr6t &uby 1 nast€puje za pomoc4 urz4dzenia zapadkowego- Pry podnoszeniu cigzaru wykr€ca si€ ca&owicie Aajpierw iruba wewnet|zna I z tulei 2 (potiiew^Z M < M"2), a nastppoietuleja 2 z korpusu. Zakoiczgnie tuuby 1 musi byi tak zaprojektowane,aby wytrzymalo sile 0, dzialaj4c4na plytkg 3 zabezpieczajAc4 irube Fzed wykrpceniemz iulei 2 w czasie podnosz€niacigiaru 0. S a q, dziala na plltkg wtedy, gdy ca&owicie wykrgcona 6ruba wymusza obr6t tulei 2 w korpusie podnoSnikaQ" - Q 'or, gdzLe'. Mn i M",
*"
moheDty skrpcajQceodpowiednio iruby wewngtrznej i tulei gwintowaoej.
l0
Mr,. Mr.
la M."!
\l*i Rys. 5. Poduoin&
tebskopoly
z obtrt@4
Srub4 w.wn€@na
21. Pododdit taleskopory sudowy lub r6inicowy Pod[osnik, kt6rego schemat konstrukcyjny pokazano na rys. 6 posiada glowicp polQczotrqna stale ze jrub4. Zatefu przy podnoszetriu wdgdnie opusz_ 6ruba wewnetrztranie kdzie sip obracad,leczjedynie przesuwai. :oyu .cl!ZT" Podnodnikitego typu mog4 byi zaprojektowa-oe jako sumowe'lubr6iaicowe_ Podczaspodnoszenialadulek g musi mie6 zablokowan4 moiliwojd obrotu, a jedynie zapewnionemoiliwodi przesuwuw kierunku pionowym. Moment tariia migdzy.glowicQ a laduakiem musi byd wigkszy od M"r, a mipdzy podstaw4 podnojoika a podloirm wi9kszy od M"2. Jefli linia irubowa &uby wewn€trznej I posiada ten sam kierunek co lioia , sfuDowa gwrntu zewtrphznego Sruby zewngtrznej 2, podnoinik tfi bedzie podaoinikiem r6inicowym. przy jodnFr obrocie 6ruby naRdzanej cigZar zo_ stanie.podniesionyna wysoko66r6wn4 r6inicy dwoch skoi6w *.pomai-y"h gwmrow,
11
Rys. 6. schemat podrosrita smowego lub rcid@pe8o
#r $r
,M Ltr
b)
la
arlr) M.,
ITTH h1-' LIE
Rys. 7. Pochylenielidi Stubow.j switrtdw o@ rczllad sil w podroSnik!: a) r6zlicowrn, b) suDo*Fr
Jefli kieruDki linii &ubowych bgd4 przeciwne, podnojnik bpdzie podaojDikied sumowym.Pochylenialinii fuubowych oraz sil na gwintach pokazanooa dla podtroidika suloowego.W tym rys. 7a dla podnolnika r6hicowego, b rozwi4zadu glowica nie moie si€ obraca6 wzglgdem Sruby 1.
23- Podno{iDiktelestopowy nspedzaDynrkretk{ Sruby zewr4trriej
-.)t\,:\:.:....r-l\\\:i\\\ Rys. 8. Podnosnit t€leslopoey napday
NI , = r t 1 q aakretta Sruby rewnetlaej
W przedstawionlm na rys- 8 rozwi4zaniu konstrukcyjnym w czasie podooszeniai opuszczaniacigiaru zar6wno iruba wewn€trznal,jak i wewngtma 2 wykonuje jedynie ruch posQpowy. Sruba wewnptrzna I spelnia role prz€dlu2€nia Sruby wewn9trznej 2 i jest wykrpcatra rQczniew celu s4bkiego zbll2e a do podnoszonegoelementu-Podnodnik ten jest podobny do om6wionego w D. 1-l.
l3
3. Prasy Srubowe 3.1. Prrsr z€ Sciskrn4 5rnb4 (prese wsrrztatowa) Na rys. 9 pokazano schematkonstrukcyjny plasy Srubowejwatsztatowej o korpusi€ odlanym l1p. ze staliwa, majecej ksztah otwartej rany, podl4aj4cej w czasietloczeniazgha-oiui rozcieganiu.Mechanim {rubowy w t}m pzypadku nie moie by6 samohamowny i powidietrposiadaidui4 sprawnosimechaDicznQ. W konstrukcji wszpdzietam, gdzie wystppuj4 pary cieme Daleiy je rak dobrai, aby uzyskai niski wspolczynniktarcia (patrz tablica l4). Dotyczy to pnede wszystkim pary ciemoj ituba-nakretka. Sruba pracuje na iciskanie, a zat€m wymiary jej nale2y okre6lid z warunku na utrat€ statecztrosci(wyboczeaia). Na rys. 10 pokazano docztrip waAztatow4, lecz o innej konstrukcji kolumnowej. Plasa taka jest lzejsza od wczedniej pokazarej i w zasadzie projektuj€ sip j4 na mniejsze naciski. Kolumny prasy podlegajQrozci4ganiu i z€inaniuod momentu skrpcaj4cegoM, wystppujecegow Srubiew czasietlocznia. Srub€liczymy z \ arunlu oa statecznoic.
Mc
.
Rys. 9. Prasa Srubowa waEztatowa
-
Mr
t4
Rys 10. Pra3a lruboea elrsztatoqa
koluronopa
3.2. hase z rozci{grDa Srub{ Sily i momenty pokazatre Da rys. 11 wyDosz4odpowi€dnio
^-"e@ F: gdzie: p
t
N': 6#-^'.'" =|n.',: ta. I
p, Qltdd+ p)+ pl, p : orci..e
wspolczytrnik larcia. M : 2M" M :2. F . o,sdlg(0+ p')-
Na rys. 1l pokazaao schcmatkonstrutcyjtry pnsy z rozci4gan4 6rubq oraz schematobci{iei element6w prasy
I t\4
Rys. 11. Schmt
lonsttuk.yjny pasy z oziegzn4 stub?
16
PROJEKTOWANIE PODNOSNIKA SRUBOWEGO zwYxLEGO Z NAP4DZANA sRuBA ZadaDismprojektujQcegobpdzie zaprojektowaniepodnostrika,ki6rego schemat konstrukcyjny przedstawionona rys. Z Na wykresachpokazano obci?ijelda po8zczeg6hychelement6w podno{nika O?rl\aozeaia: ci?.^r podtroszoDy[N9], I M" moment potrzebDy do podniesienia cigZaru P [Nmm], Mr moment tarcia w glowicy [Nmm], M" moment skrgcajAcy6rubg w czasie podnoszeniacigiaru [Nmm].
1. Cel pracy Celem ninicjszegoprojektu jesl zapoznaniest ze sposobemFojektowania i obliczania podstawowych element6w maszyn, tj.: . polQczeDia$ubowego przenoszQcegoobciAieoia w ruchu, a doboru i oblicrzaniapolAczeri wpustowych, . projektowada pol4czei sworzdowych, o obliczania mechadim6w zapadkowycb, . obliczania sprQZyrl, . zagzd ei kotrtaktowych oraz sposobemwymiarowardai tolerowania czg{ciwchodzqcychw sklad podnoSnita Srubowego.Ponadto projektuj4cy zapoznajesip z doborem matedal6w i dopuszczalnychtaprpLei przy obliczatriu elerdetrt6w,kt6rc czgsto wchodz4 w sklad bardziej zloionych konstrukcji. Projektuj{cy poznaje w jaki spos6b budowai urz4dzede, kt6re ma spelniad zllozone Tl"dat]'itL Ze wzgled6wdydaktycznychwybntro do projeklowania konstrukcjp podnosnik4 w sklad kt6rej wchodzQelementy,ktorych obliczenia om6wiono w I czQ6ci wyklad6wPKM.
2. Za,loimla do projektu Podnosnik jrubowy z naRdem mechanicznym zapadkowym, pmcuj4cy pionowo: . zaopatrzony w glowic€, kt6r,a ma zap€wnii m.in. dezaleiny obr6t 6ruby wzglpdempodrrcszonegocigiaru, praca podnosnika na podloiu o twardoici minimum drewna, . . wlmagana latwoii monta:u i demoota:u,
. koNtrukcja prosta, skladajqcasip z minimalnej ilosci czgaciproslych tecbnologicmie do wykonani4 . w projekcie wylorzysta6 czgfci znormalizowane.
3. Wymaganir KompletDe obliczenia wraz ze szkicami element6w i zespol6w podoo6nika, rysutrekzeotawieniowycaloici komtrukcji z wydiarami gabar).towymi,pasowaniami, {,ykonany w systemieAUTOCAD, rysunl.i warsztatowewskazaoycbcz${ci znajomoii zagadoiei wiQizQcych si9 z tematem pracy projektowej.
4. Darc do projektu
Q Il ,r
maLsymelny ci€tar podnoszony FJl, wysokos6 podooszenia [mrll], orieDtacyjna wysoko66oakrptki [fin].
Rys 12. Sahe@at podiosiika
5. Obliczenia 6ruby W zaloirooiciod przeznaczeniapodnoinika fuubamo2epracowa6aa dciskanie (sih Q obci4za fuubp osiowo) lub na zginanie ze 6ciska.niem(sila Q dziala pod k4tem E do osi 6ruby). Rozpatrzmy obydwa przypadki obliczania Sruby z warutrku na statesznoii-
18 5.1- Sih g dziala r? 6i Sruby
t^
W czasieobci4i2enissilQosiowQw irubie jako elemencie ffiukbm moie doj6i do utraty stateczno6ci(podstawowej postaci r6wnowagi) i utworzerda nowej postaci, kt6rej lowarrysz4 zazwyczajduie odksztalceniai naprptJenia. Aby nie nast4pila utata statecmoscipodstawowej,6rub9liczyrDy z saarudku tra wyboczede, Dla podnodnika przestawioDegoschedatyczniena rys. 12 przyjmujemy schematzarnocowada 6rubypokazany na rys. 13.W rzeczywistoici6rubaw na.kr9tcede jest zamocowatra sztywno ja.k przi9to na rys. 13. Bl4d schematyzacji korygujemy FzyjmujQc doSi duiy wsp6lczytrdt bezpieczeistwa r pzy obliczaniu SrednicySruby. Dla podno6nik6w zwykt ch przyjmujedy x : 4-+6. dla podno6nik6w teleskopowych
Rys13. S.h@t cowdia
zMo,ruby
r: 6 + 8 . Dlusoi6 ffedukowana
gdziei
f:2 , I
dlugo(6 iruby podlegaj4ca wyboczeniu.
Zgodniez rys. 11
l:
H +0 ,5h+/,
(1)
gdzie: / sumawysokoici mechanizmuzapadkowegoi czgici 6ruby wchodz4cejw otw6r glowicy. W rozwiQzaniachpodobnych koDstrukcinie do projettowarego podnoinika moima Vzyj{c
/ : (r,2-+l,s)h
19 5J.1. O*rctLrie za*r.tt
*lboczatia
Zatres wyboczeoiada rys. 14rozgraniczonyjest s@utlodciegranicza4lr,, Dlo I > ln
zakr€s spreisty,
l.
zekes spt€Zysto-plaitycay, gdzie
ln
"fE n =, \,= -t YJ . granica proporcjoaalaoii
S.
pr"zy &irkaniu [N/nm'z].
o rJ= A-B I
a s. _ "4,
Ag"
I
Rys. 14. Wytrcs wybocz.de rprtirst go - Np.rbols Bul.r4 sp&iyito-darttcB.go JohnroDaOst lGlds i prqts Trt@j@-J4ii6tiego
-
kzyw&
Za.kes wyboczeniamoilla okrefi6 r6wdiei za pomocqdhgo*ci Eulerowstiej. Dla l, > l, l, < IE
- zakrcs spr9iysty, zakies sprgiysto-plastyczny,Sdzie dlugo66 Euletowsta
20
I,: ),i,
-; L
vgx
Lmml.
(3)
W zakresiesprizystld do wrmiarowaaia 6ruby wykorzystamy wz6r Eulera, tratomiast w zalresie sprgzysto-plastycztrymwz6r Jobnsoda Ostenfelda Dla obydwu zakr€s6wwarunek bezpieczeistwamoitm zapisai jednolicie w postaci
o
-: Edzie: Fr /re
(4)
pole przekroju rdzenia iruby [orn2], naprgienia dopuszczaloezaleiine od smuklosci ,1.
5.1.2. Za*rus sprQi),sty
wz6r Etthrc
Naprpienie kr),tyczne
A,'
(5)
uwzglgdniaj4c,iF t2
t.12
warunek bezpieczeistwa przyjmie postad o x
stAd F'2 Poniewa2dla pfiekroju kolowego
n'zEF.
(6)
2l zatem 6ledDicardzenia Sruby
43#. ",'J 5.1.3. Zokres spryi:lsto-pl4stlczn! -
a)
wz6r lohnson4 Oste$ieldt
NaprgzeDiekrytyczoe (8) Uwzglpdniajac(4) ,ab k.:--
)" = A -B ), 2 .
19)
stalq a ]J'ryzn. cza sip z waruoku, by dla ). : 0 panbola Johnsotra Osteofelda przechodzilapnez punkt 6 : Q"(Q. giadca plastyczno(ci Fzy jciskaniu). Stal4, moina wyzoaczycdwoma sposobami: . iadajac stycznoSciparaboli JO i hiperboli 4 co daje pewieo putrkt stycznofci odpowiadaj{cy smukloSci 1", dla realnych material6w na ogol wipkszej od smuklosci granicznej ,1, oryginalny spos6b JO; . i4dajec jedynie zgodnojci wartosci naplpiei kytycznych na gra.oicyzakes6w (dla ) = ln) co ma z kolei t€ niedogodno66, Ze wz6t lO moz€ dawai w pewnymzakresiesmukloici wartoici krytyczn€ nieco wipkszeni2 wyoikajqceze wzoru EuleraW praktycaych obliczeniachwygoddiej€st wyztraca6 bozposreddostale,4 i B r6inicujQc przy tym waftojci wsp6lczynnika b€zpieczeiistwadla zakresu malych smukloici, w kr6rym decydujewarunek wytrzlEa.lofuiowy (wspolczynnik bezpieczeistwax. dta (ciskania) oraz dla zakresu wyboczenia (x > x). przy takim pod€j{ciu r6Znice miedzy dwoma sposobami .9{|.zrtaczania stalych we wzorze JO sA niewielkie. PrzyjmujAc spos6b drugi otrz)alamy o r dla ,i = 0. l" : l. dla obci4zei staryc4rycb -:' (t0) lub kr 1 tc. =
r',
^.i
odla ) , = ) , s , 1 *: !=rr, stAd
dla obciqze6jednostrooniezmieonych
(U)
(r2)
'2 2
,t= k " ,
" =r"l; ,
03)
Waruoct bozpie@eistwa mo tutsj postst
& = ' - L# *
(14)
Uwaleddiaj{c (6) otrzyhahy
& = ,-V t r
(15)
St4dprzetr6j rdzeaiairuby
o,r19*+ r(i l "
(16)
Poniewrd dla przetroju kolowego d- ,lr, {tedlics rdzc[ir 6ruby
(L a, - , zvl-L *o!.-*" k, \^. /\' . ",,"
0?)
5J- Srsby tcirLrle i rsinft W przypadtu lieosiowcgo obcit;4i, sih 0, 6tubEoal"iy obliczacz wuuDku stetccaooiciz uw"zglddenico 'g'n.nir. N&jprostszewzory oblhzcoio*c dla tego pnypedtu obci4iirdia opartc s4 a& tzw. Detodzic wsp6lcaf,naikazordojszaj4cego i sprowadzajesip do {'arur.ku bczpicczefutwaw postrci: P tK .M < k", k" -+_+ ,lti, W gdzio: M -
hatsymalny DoDcat z.gitr.jecy, M:P J,
08)
wV=
wskafoik zginaDia przekroju rdzeoia 6ruby,
!:
VAI
wsp6lczynnikwyboczeoiowy, zale2nyod smukloici
Wykorzystanietego wzoru do bezpoiredniego obliczania drednicy tuuby jest do66 klopotliwe (konieczna jest tu metode iteracji). DlateSo w praktyce latwiej jest go stosowadjato warunek spmwdzajecywdgdoie przy obliczaniu Krednicy wykorzystuj4c metodg kolejnych przybli;€i. Wsp6lc/ytrnil \ryboczetriowymoioa pr4jEowad wg nomy PN-76/B-03200, gdzie podano go w formie tablicy w funkcji sztywnoici W obliczoniachmozna Ei ptzyj46 k, : k" (na kozysd pewnodciobliczei).Kozystaj4c z wzoru (18)dla przyj€tejzgodniez norm4 6ruby moina okedli6 takie dopuszczalnyz warunku wytrzymalofciowegoq:/(d,l) w funkcji wysokoscipodDoszeoia /godnie z (l). gdle 0 < a < a,. Po oblic/eniu (rednicy rdzeoia lruby przyjmujemy gwint trapezowy niesymetryczny wg PN 65/M-02019. Wytriary gwintu i nakretki wpisujemydo tabeli. RF. 15. Sche@1 podlollika obcietoftgo iit? od chy'or4 od pionu o dc paz@artry f,4t r,
D
Po przyjgciuwymiar6wgwintu iruby i nakr9tkisprawdzamysmukloddiruby wg
24
,1 , gdzie: i
promiei
0e)
bezwladaoici
vr gdziel J -
moment b€zwladnoici
, stQd
rii 64
,=+.
o Jeieli obliczone ,1 okre*la zatres, w tt6rym liczyliiEy irubg, obliczeoia na wyboczenielwaiaoy za, zakoldczorrc. . Je2€li ,1.okrc{la zakres przeciwny, Dalezy dla tego zakresu przeprowadzi6 obticzeniaz warutrku na wyboqzede.
6. Moment skrgcaj4cy 5rub9 przy podnoszeniucigZaru Szczeg6loweanaliz,€sil w obci{ionej irubie oraz pelny opis podaDo w [8]. Na rys. 16 potazano schematycznierozklad sil aa jredniej Sredaicywspolpracy 6ruby z nakrptkl d" gdde . o,:
D, + d 2
H : e . r s( p ,+ t) , gdzie,. ? P
k4t pochylenia linii Srubowej gwiDiu, skok gwintq
25
T 7+p'
a H
v Ry& 16. Roztlad NiI m icdii.j
p' Il
P
rrd" StEdnicywlpotEacy gwiltu jdby i lat e*i
pozorn! k4t t^rcla gwintu ftuby i nakr€tki sila obrocaj4ca netr9tkp prryloioda tra Sredniejtuedtricy 4 p'= a4g-L, . cosp
gdzie: p k4t pochyleda sciadi gwidtu (rys. 17).
!o6oej
Moment skrgcajacy irubg w czasie podtroszeniacipiaru C
M " :0 ,se d,.tE b'+y \
sruba
(20)
/ n a kr e tk
Rys 17. Ket patyl€dia iddti
!oi!.i
gwirru
7. Sgawdzenie mprgief zrstepczlch w furbie Scheoot obciQzeniairuby oraz toz*lsd naryirli pokazano!a fvs. 18.
w przekroju rdzcnia
26
Ry!. 18.vykcr obcieiDdshuby i rozu.d Daprid p rdz.niu
Napl€i€nia tuiskajaEe
gdzic:
-
nd?
Nap&ienia skrecajece M.
",=i, gdzie: W : :::L '15
I
i
I
n NeprpiEnia grece 0l fltra
_" Podewai amplituda dian zastq@E
W"
daprgireri w drubie jest minimalna, naprpieaia
o": J lojif
+i! s *.
8. Obliczenia nalrgtki 8.1. WymrgrIr crll(owitr powklrr.htris zwojdw
z warlrl*u na docisk powieizcbiiowy
o \
< ed"e.
s4d F- >
L.
(22)
RF. 19. Pletr6j prz€z8*i!t 6tubr i lat4tti
tA Powi€rzcbnir wspdbrrcy jedD€gozwoju gwiDtr
F : +@"-D?). t3, Obliczedoryr ilo6d zwoiiw mtrg&i F
i. > :+.
28 SL Cdtoritr
wysoko6doskr9tki H, > i"P.
Q'
Aby zapewni6dobre prowadzenie tuuby w nak9tce Fzyjmujedy Il, > (1+1,s)d.
A6)
Zabudowa nakgtti w korposie powitrna zapewni6je&oimiemy znak naprgi€ti w obszarzewspolpracy 6ruby i mtretki (rys. 20)-
D* l
RJr. 20. Zebudowa nerrdki w korputi.
Prry tym zalo2eniu oraz ptzyjpiu jednatowej podstdoici Sruby i datre&i Eozoa zrcalizowai moiliwie r6wnomiemy rozklad nacisk6w na zwojach gwintu. Ozna(zaj4c: jednostkowa podatnoji jruby, kr jedoostlo$a podatnoid nakelt i. k, tl
Q1)
29 Przyjmujqc
otrzlmamy
D- V ' - n r l,4 F ' ' E '+ D' Srean4 A. lczymy z warunku na docisk powierzchniowyprzyjmujQc pd", N 0,8 k"j.
Wysokoi6 kolnierza h* liczymy z waruaku na icinade.
9. Glowica podm6trika
Rys 21- Glo*ic& podmsnita
(28)
30 Glowha w tym rozwi4zsoiukoD8trukoyjtryopodtroisil(s Ea sp€hi.6 nazadania: ot€pujepe . w @asieFacy podno6nita zodcjszyo t4cie mi$zy 3rub4 a olomootoo podaoazoayu, cigiaru o uoiez:lerli6 obr6r ftuby od podnoszoaego PowyiszewyBaganiesp€ldiajapfFki glowicy potazanea rys.21. 9.1. OHk'rrie &edDicydr dJ'tLi gdrej Srednicad, pt^ki g6mcj liczyEy z waruaku aa dooirk
o < P'"' i
Qe',
gdzir.: Pz"1= ku -)2 _ F.. r = .7
gdzki F" -
powierzchnia przetroju
(30)
otworu aa wtrgt.
9a Ouicz.de Forodtlvch 3retuic d2 : (2_\sld,' tL = 0=r,5)db
(31)
d a : Q -sr tt, gdzie: dr
oblbzotraircdnic& z *'rrutrtu ar racisli
93 OHicr.lie promi.di trzyriD DllrteL&ricy Promiqi odkrztslcooojpowierohri przy wrpolpracyplytek Q2)
31 2
(33)
Je{li material plytek jest idealnie sprpiysty, zgodnie z zaloieliem Hertza, naciski maksymalnesq proporcjotralde do twardosci pb.tek. W zwiezku z ty6 moinmy przyjqi ptu * CEDHB [N/mm2],
gdzie CEB x 2-3,
(34)
lub pn6 *
gdzie: CERC -
CERIHRC[N/mm'z],
20-30,
IiB [daN/mm'z]. Promien zastgpczywsp6lpracy kuli z czasz4kulist{ obliczamy ze wzoru
(35) Promiedzast9pczyjest 10promiei, jali powinna miec kula przy wsp6lpracy z ptaszczyzn4,aby przy dzialajecej sile odksztalceniapowieflchni styku mialy jeszczecharakter sprgiysty. Wartosi togo promieniawynosi
Rys. 2. wspdlp.ea pbtek glowi.y att
":
42|j-
Znaj4c r" z (36),naleZyprzyj46np. rb
^
(36)
zE wzot\t (35) obticzy6promiei 12.
9.4. Obliczrni€ grubodciglowicy Pttt€ glowicy taktujemy jako kolowo-symetryczn4obciazon4Da brzegu (tra Srednicyda) rozloZonym obci?;eniem 0 i podpart4 na plt'tc€ o jrednicy dl (rys. 23)- Konstrukcja glowicy pozwala z pewnym bldem (na korzySd pewnodci obliczed)przyjQdschematobliczeniowy pokazary na rys- 24. Poniewa:iw drodku plly r: 0 i na promioniu r : dal2 wystgpujenajwi€kszeoaplpzenia,zateE tra tych 6redtricachobliczymy wymagan4 gruboSdplyty glowicy.
o
R}{. 24. Sch.nat obliczaio*y glo{ica
Rys. 23. Schdar glowicy
Dla | = 0 grubo6i ptyty glowicy powinra wyDosid
l"+.I /8
0,62Q
si,>
t-L
\2
(3?)
o ", = ltO:f,
l;*4-q
si' >
{--
t,
'
(38)
Grubosd plyty glowicy
s\:
E'ar(si,si).
95. Obliczr.niegnfioici plytek Traktuj4c plytk€ g6m4 jak plyt€ kolowo-symetrycznaobciQiotr4jak na rys. 25, obliczyny jej gmbos6 ze wzoru
,, r ifitr ol,.r"r*tr(t - u-1r. -d,
r]e)
Grubo6i: plytek 9, i 93 przyjmujemy z warunku konstrukcyjnego. Grubosd pbrtki g6rnej gz 2 0'Uz Grubo6i: ply&i dolnej h > o,3d!. Ryt 25. Sc!@at obciatsda pb/tti s66ej
9.6. Moment t rcir miQdry dytkrmi Mr=,rQa.
(4 0 )
10. Mometrt calkowity potrrebny do podniesieniacigiat\ Q Moment calkowity z uwzglgdnieniemtarcia migdzy lytkami M":
M,'lM r
qnosi (41)
ll. Sprewoo6d 6ruby L, A = L_,
(42)
gdzie: 1L
L.
pra.ca luLtttet.zaa : QP, pt^ca wlo'nna. : 2nM".
12, Obliczenia mecbaniznu zrpadkowego Na rys. 26 pokazano mechaoim zapadkowy podnoSnika.Srednicad 6ruby przyjmujemy zbliion4 do Kredr1icygwidtu Sruby d. Dla &ednicy 4 dobieramy poprzocae wymiary wpustu bx, wg PN,/L{-85005 lub z tabtcy 18. Dlugoid wpustu liczymy z warunku tra docisk, a gdy powienchnie wspr pracujecez vrpustemse ulepszanecieplaig sprawdzamydodatkowo z watuDku na 6cinanie.
34 Dlogoi6 wpustu ma zasaddiczywplyw na wielko66oechadiau zapadkowego (na wymiar l). Aby zachowa6wleiciwe proporcje, tralE:yje otreilid da podstawie istniej4cychrozwiazai konstrukcyjnych projektowaoegopodnoinika. Kilka prryklad6w rozwiQzai konstrukcyjtrych podano w Zal4cdiku niniejszcgoskryptu.
Rys. 26. Mehuizm
121. Oblicrair
apa.ltoay
podno6nika
n?ustu
Dlugosi obliczedowa wpustu z waxunku na docisk
.M.
(43)
12
-,
W przypadku utwardzatrychg.oiazdnalezyje dodatkowo sprawdzidna scinanie
2M. |2 -:;- , Edzk: z
ilosi wpust6w.
(44)
35 12.2. W}dirry
koh z.prdkow€go
Szeroko66tola L:
l+ b+(3-:t
(45)
6ll!
Sredaicest6p 4 przyjmujemy Loostrukcyjdie
(46)
d,: r,6d.. Sredoicast6p z warunku oa rozrywanic powi!-oa wyaosid
d ,: -
J PA
,--L +d .+h+ 21.. ti k,t
( 47)
gdzie:
Ii,: h-2s.'
9. l,
gubo66 widdek, luz migdzy piastq a wpustem, l" e 1 [l'm],
orietrtacyjna srartosd pspolczynnika spiQtrzeniatraFgieri f : 1,5+2,5. Srcdnica kola 11
dl :4+rr+(5+10)o o < 4 .
(48)
123. Obliczrni€ z{trk6w koh Epadkowego Przyjmujemy maks),maln4liczbp z9b6w n : 6. Ptzy zaloinniu, 2e szerotoid wr€bujest niwna grubodcizgbc oraz i€ gruboid kola jest r6wna dlugoici wpustu (g* : 4, moment qin j4cy z4b
M' :
//or \*''
Y'h' d,+il\
Wysoko66zebkaz warunku oa zginaoie ) 3L
- 7^ h . "' ' -W 48M!'-24'ft'd:k't
z warur*u
oa docisk
'
r{^\
2M.
h"2
(5D
-,
nacisk dopuszc?4ltrY pd.e N 0,8k.j.
12.4. Obliczeaie wyoirnt a i okr€SlediepoloieDis k6lkr zipadkowego Przyjmuj4c k4t a : 60" obliczlmy odlegloi6 osi kolka zapadLowesodo osi sworznia zapadki ze wzolu
(s2) zcost,
c
Rys. 27. Szkic do wyzra.dda odleSloScia
os syl!st!! zopadki
R's. 28. Sztlc pomocriczy do tetowego utalenia ti,tka zpdro*ego
31 W tratcie rysowonia przy kolErlych pr6bach ustslid tetose polorede k6tka zepadkowcgogwarantuj4c€proste linie brzeg6wzapadki Przy innym ustawiedu k6lka wzglgden zapadki bgdzie ona doda&owo "inrna 125. Ror{.d
sil nr widelkrcf
Pnyj?te oziaczgnlei P, sita &k! P. < 300 F.ll. Calkowity nomeat M, b€dzie r6*rrowerzony sil4 rgki na iamieniu L
),
a
Rys. 29. Szkic do obli€dia
sily !a lwomiu
p, i c.ltoeitcj
sit, p obci4iajffej eidelti
Sila obcie:ajQcasworzei "-2M,
(53)
Wykonystd{c watunek r6wnowagi oblicz5rmy
,:,,{E-il;@
(54)
38 12.6. Obliczrnie grubo6ci widdel Grubodd widelek obti(zy4y z warunku na docisk powiezchdowy "=
P 1.)
< p""0.
(5 5 )
Naciski dopuszczalneprzyjmujemy jak w potqcz€niachsworzniowych pracuj4cych w ruchu.
Ry8. 30 Schematobciti.da
eidElet
Wymiar I/ wid€lek przyjmujemy konstrukcyjdie 2V: d"+2h"-4+Q+5)
rlit
(s6)
,'-
Ry8. 3l
Scl@at
zqpqnh z podlladkami
dystaosoeymi
Aby zapadka nie tarla cal4 po*'iorzchniQ o blachy widelek stosujemy podkladki plaskie oddzielaj4cej4 od dch rys 31.
39 13. Obliczenia sworaia Srednicp sworzoia liczlmy z warunku Da zginaaie. Naprgzenia gaQcew
.":+,:#(+.;7.r,.
(57)
Edztsi
Naciski sprawdzamy: a w olworze zapadki
(s8) . w otwoze widelek
Rrs 12. Rozlbd sil M sworaiu
,to 14. Korpus odlewany Korpus odlewany b€dziemyprojektowad gl6woie plzy Fodukcji seryjnejlub masowej. Minimalna grubo66 6cianek korpusu g, zale,y od gatutrku irliwa, sposobuodlewania i wynosi od 3 do 5 [mm]. Zde|y let od wielkoici odlewu.
P\ R'8. 33. Korpus odlewuy
4l przypadku W projektowaoego podnosnika moilra pnyj46 nastgpuj4c4gruboj6 6cianki
e" ^, (q01-i-0,02)Iir, grubo66podstawy
s, x 1,59", guboid z€bra
s,: (0 ,6 +t) s,, wysokoii iebra H. < 5s". ProjektujAc korpus odlewany naleZyzadbado lagodne przejdciaklmLw&ziE wzgl€dutra powslajQcenapreienia skurczoweFlodczasstygnipciaodlewu *rawp_ dzie ltworzote ptzez pol4czenieirian m)eiy z.asrppowa6 priejiciem lukowym o promi.rcniuodpowiednio dobranym do grubo5ci jcian. Ostre krawpdzie lub przejScia sAprzyczyoepowstaoiajam lub plkni€c wywolaDycberyrwarzaniem sig krystalil6$. Optymaloestosurli wymiar6w przejii podano w [l]. 14.1. Obliczstrie $Tmirr6w korpusu Przy obliczaniu wysotojci korpusu wychodzimy z z loaan4 iE 6ruba powinoacall.owiciemieicii si9 * korpusiei nie moie dotvlai poOfor" orzn catlowiciewlrgcooejirubie. Lut po@idz]:iube a podlozempowinienwyoosil /, : (10+20) [mm]. Przy wipkszych podnoinikach nalezy przewidziec ucho do przenoszenia. ,,. Wymiary .r i b dostosowa6do wymiar6w dloni SrcdnicC.podstrwow4 D, obliczamypny z lo2eoiu.ie sila e p.zyl('o'la do *" l4teo d, ore przechodzipoza obrys podsra'ry. 3i:1", .
D, - 2(Hh+ h+ he!+II) rgus, gdzie:
wysoko66glowicy.
(60)
42
Ryr 34. Sztic do oblicania wrDiabw korpulu
Sz€rokosdpodstary , liczymy z waruaku oa docisk przyjrdujac,ZepodnosDik w czasiepracy spoczlrwana podloZu o twardo{ci minimum drewna-
o g&Le: F,
(61)
powierzchnia podstawy poddoitrika-
Jezeli szerokosi podstawy
b > (4-s)s"
(62)
nalezy ctosowa6zebra uszt)'wdaj4ce podstawp w stosunku do &janki korpusu. Grubo66 Zebra de powiona byd wigksza od grubo6ci dcianti korpusu. Wysoko{d wysepu ,, moiemy obliczyd z warunku na jcinaoie h, >
o ool. k , i.
(6 jl
Powierzchnigpier6cieniaograniczonqirednicami D,- i D_ sprawdzamyz warunku na docisk powierzchniowy
o-o> o3e",
(64)
43
15. tro4rus slrrw&ny
s rubo
noIr elko
-
2 e b ro po o srowd
Rys 35.KorpursFeuy
44 I(orpus spawany bgdziemy projektowac dla plodukcji jednostkowej lub maloseryjoej. Przy projektowaliu korpusu tralei stosowa6 znormalizowane lgjabrl!1ty: jaL rury, blachy itp. Rury bez szwu ftotlowe) przyjmowai wg PN-85/H-?4252.Jako material stosowa6 stal konstrukcyjna zwytii.l jatofi -
stls, sos, st3s,st4s. , 916_I!e wlmrary nate'y ticzyt jak w przypadku korpusu odlewanego. Gruboii 6cia.okirury noin€j obliczyc z waruDkuna docisk na powierzchnistvk-uz oalr€tk4.Dopuszczalne oaciskipr,/yjmo$acw stosuDludo m;Eriafu o mlli;jszej twardosci. (65)
16. Obliczenia spreZynyzapadki Warunkiem koniecznyo, aby przy zaloioDej (niewielkiej) sile g.tu dzialal dechanim zapadkowy, lzn. aby zapadka przeskakiwata ,a*j {di :.rLpad_ kowego, a nie oblacala k6lkieE jest spehienie aier6wno6ci M"
moment tarcia w glowicy podno6nik4 moment Diezbgdnydo opuszczeniacigzz
6q
e_h-
Przy odwrotDym ztraku nier6wDo6ci mechanizm zapadkowy kdzie obacal Srubp_I, kiorunku podnoszenia i opuszczada cigtaru. Zgodnie z'rys. 36 tra kolko zapadkowe dziala moment M" M.:
P.r,
(6j)
Silg P, obliczymy z r6wnania fi1
P..r" < Q-bf,sd"tdp,_r+;ap I, St4d
, = 2"' p.u"tzto'-yt++^t].
(68)
45 P. jest sile, przy kt6rcj zapewnionejest dzialaniemechanizmuzapadkowego'gdy iruba obcie2odajest sil4 g.r. Wychodz4cz obliczonej sltryP,, ptzy wykorzystaniu schematumechaDimu zapadkowego,obliczymy silg montaZow4 spr9zyny S,. Naleiy w tl1ll celu Darysowa6w skali 1:1, lub lepiej 2:1, schemat zaplojekiowanego wcze6niej mechani-mu zapadkowego jak na rys. 36. Na rysuDku tlm przedstawiono ustawieniek6lka zapadkowegow stosunku do zapadki v poczetkowej faziejej unoszenia. Rysunkowowielkosci sil oie maje wplywu na koicowy wynik obliczef moina je rysowad trcz zachowania skali sil NaloZy jed$k zadba6 o mozliwie dokladne zachowanie skali rysuaku mechaaizmu onz doLladne odczltaDie k4ta 6. Na schemaciezaloiono staly wsp6lczynnik tarcia U otM pominiQto tarcie na sworzniu zaPadki. ztaj4c P, oraz kat 6 obliczymy sile P' P.
(6e)
cos6
Z warunlu r6wnowagidiwignr obliczymy
N' : ylz
'
(70)
gdzki
x, r x"
ramiona dzialaniasitrzrderzonena rys- 36.
s : N,sia0.- p).
(7r)
Uwzglpdniaj4c tarcie na powieEchni bocznej palca zapadki, sila napipcia wstppnegosplpzyny
s, : s+ ?: T. : Rp:
N'cos(So flP.
Q2) (73)
ZaIem
s, : N'[sin (p, - p)+ pcos(1, - p)].
(74)
46
Rys. 36. Sche@t do obli@ia
sptiilly
@chuizEu
apadkowcSo
MajQcsch€matmechaoimu zapadkowego(rys. 36) moZemyzmierzy( wysokoSdsprp2ynyzmontowanejII,- ugigcierobocznsprpty^yf, otaz ptzyj46 (rdnicp D. z tth,i.y 2 dla SrednicyoawioigciaD i Srednicydrutu d dobieramy zewnQi''za4 jednego zwoju sprpzyny sztyrvDo66
: tsd ,'
05)
"::f tak aby wyst9pujQcaw liqzniku sila P-* byla nieco wigksza od obliczonej sily wstppnej S,. WysokoS6sp!@yny maksymalnie obchZonej (76)
H.b, = H*+1, gdzie: i
luz calkowity migdzy zwojami w sp$iyni€ L:
e
lv
obci4;onej
e(z- l)
(77)
aigdzy dwoma zwojami sp&Zytry obcieZodej
e : (o,t_o,2)d.
(78)
47
PoniewaiztramystrzauQugi9ciar, moiemyobliczy6 H* : E^-L
Qe\
St4d E&" : (z -0,s)d+e(z-t)
(80)
Calkowitailo(t zwoj6w sprgiytry H''"+O,5d+e
(81)
d+e lub
H^-L+O,sd+e
(82)
d+e
Dl& eprgZynzwijanych tra ziEao (dla d < l0 Em) iloid zwoj6w niepracujecych z" = 2. Iloid zwoj6w czynnych
(83)
:t-,vnv
r[frm]
Ryi 3Z Wytrt3 lztrYnoici Argitry
48 Sztywnofd sprgiyny
(84) Wykres sztywnoici jedDego zwoju cl i sztywdoj6 spr€zy4y c pokazatro pzykladowo na rys. 37. Ugigcie wstepne spr€iyny obliczymy ze wzoru (
(85) MaksymalDasila w sprezynie
s* < c(f.+I)
(86)
Wysoko66spr@yny w stanie wolnym
H _: H^ + f . .
(87)
17, Liter|tura [1] DrErRycHJ., KocAriDAS., Koruwl W.. podttayry kot$trukcji rnojzjn, c2.7, WNT, Warszawa1973. [2] KoREwAW., ZycMUNr K-.. podstawy konstrukcji traszrrr, cz. II_ WNT, Warszawa1973. [3] LysAKowsKrE.: Podstavj konstrukcji mas4)n. Cw.iczeniakonstrukcvine. PWN, Wanzawa 1974. [4] MoszyrisKr W: Wyklad eletE t6yr naszyn, t L pWT. Wanzawa 1955. l5l Podsrawykonstrukcji marzyr (pod red. M_ Dietricha), tom 2. WNT. Warszawa1995_ Z.: PoiLstawykonstrlrkcji raszyn. Zbi6r zadan.Cz. l. [6] Rys J-, SKRzyszowsKr Skrypt- Wydawdctwo Politechniki Krakowskiej, Kra-k6w 1993. Z.i Po^toh,y konstrukcji masz),n.Zbi6r zadati. CL 2. [7] Rys J., SKRzyszowsKr Skrypt. Wydawdctwo Polirechliki Krakowskiej, I&ak6w 1992. l8'l Labotutoriumpodstawkonstrukcji md\zyn.placa zbiorowa pod red. J. Rvsia i A. Trojoackiego.Skrypr.WydawoictwopoljlechDikiKralowskiei. ltuak6w t994. [9] ZL'KowsKrS.: Sprgiyny.PWT, Warszawa1955.
ZALACZNTK 1 TABIICE MATERIALOW I NORM
51
Tebltca t Warlot{ wspotczyffiika wybocaiow€so
Snutto54
DIa st .li o sr"licy plartcaosci & tN/m'zl 260
40
'y'
wg PN-76/A{3200
wyb@zliowy
/
0,885
0,880
50
0,890 q850
qE40
0,830
55
qE25
q8ll
qE0o
60
q80o
0,?85
qr0
65
q7?0
q750
70
o,7q
oJ20
0,730 q700
75
qTlo
0,583
0,655
80
q6E0
0,645
0,610
E5
q650
0,608
0,565
90
o,6m
0J?0
95
0 585
0J33
0,520 q4E0
t00
q550
0,495
0,440
105
0,515
olfi
110
0,480
0t25
0,405 q370
tt5
0,450
0,340
tm
otzo
0395 q365
0,285
0,310
t25
0,395
q340
130
q370
0,3r5
0260
t35
0,345
0295
o24s
140
0,320
o275
0,230
t45
0,300
0258
0,2t5
150
0.280
0244
0,2m
52 Tabli@ 2 wanosci vtywboiri .r -
iedD.so/woju sprr2)ay
Srednica drutu I [Im]
D ttul
2
1,36
62 0,8
l4
50
t22 0,85
39 3.05
95 t,4
28
68
t0
I2
152 0,53
zo2 l5
m 25
11
8,1 60
2:1
6,3 9.6
53
*
- dop.obcspre,Fy [N] - usiecie I zwoju finl
t, = aao N/mln'l c = 8,3 1r [N/m'z]
6'
Miteriil m sFt4ng drut sprezFowy re stari prslowej o zsyklej wltzynalo6ci (odaeetie A1 lub A2 odoiuy 1. lub 2) o Srednicyd. fnyH.d ozlimtri4 ,41 2 PN'7VM'80057z*':@ ft.dri.. dmtL ... 0,7; 0,8; r,Ot 1,.t: 1,,2 1,,4;l,6t \at \O ... Tabli@ 3 Matdialy m srube
s. tN/mm'zl
/."fN/Im'l
s12
170
109
su
185
105
s14
195
\a
sr5 sr6 sr7
2t5
/."J tN/m'zl
k, tN/m'?l
58
50
66
55
t21
10
58
t@
t36
80
68
u5 u5
97
vn
95
80
92
t62
110
91
35
2@
m
150
7E
65
45
290
87
160
90
70
35
330
82
112
EE
75
370
'77
195
100
86
425
12
2m
115
98
55
106
53 T.bli6
4
Materia.ly m natrytl$
zl", tN/m'l
E1
4 tN/m'l
v 5-6
l0-13 Stal
stzt
7-13
zl
lq
2.1
180
& fN/'m'l 38
I
z6
23
38
Tahfca 5 M.tenary m giowica
4 tN/'m'l 25L
u6
35L
120
45L
145
tN/m1 $
80
Tablica 6 Mat€riaty n. pryd.i glowict
4 tN/m'l 35 Stal
Stal
Ir,
[daN/mr]
172
380
40
195
4q
45
55
220
490
50
65
244
5@
55
30G2
NO
560
55
]5SG
325
610
60
15
108
620660
6G63
20
LL7
62G660
6V63
54 Matqialy na korpus odl*ey
zLl5
q N/^1
e.r tN/^'l
k. tN/m"l 43
56
t4
20
zL20
57
15
zL25
7L
94
zL30
66
113
29 Tabli€ 8
Maleridy m koau!
ta = ka [N/m']
spawdy
&, fN/m'l
/., tN/rdn'l
s{s
62
55
IE
si2s
65
65
131
S €S
68
61
sr4s
L49
Dopusalne
Tabli@ 9 na.isld dla dEwna
4 tN/m1
10
Buk
Dopuz€.lae
n&isti w polecz.d&h wputtowych [N/m1] Pol4eenia sp@zyrrowe
spus
st6 sl?
]
o"'" 3 0 :50
20+40
3t6
sr7
60+90
si7
200+300
vsysrkie powiwc.htrie Slizs: utwardzore Hxc > 45 l2O+2W
55 Tablha 11 w^noici ps., ht,,..r * pol4eeriach koltowrh
tN/En1
st3
st5
sr6
st7
35
45
65
90
110
tm
88
tL2
55
?0
65
100
75
95
,l{J
50
60
70
51
61
Tabli@ 12 poh.zdi&ch i koltowvch swoEniowvch { Scilajae Dopuzda,be naprettda
st3 Stale
4 tN/@)l 65
k,, tN/n$"1 40
25
st4
?0
45
28
s15
15
50
32
s16
90
60
31
sr7
105
70
97
60
38 4t
50
103
55
105
66
65
110
70
Tablica 13 Dopszczain€ mpRZ.nia zgimje€ w swozli&b
r., tN/m'l Stale
i.,r tN/nn'l
t!
tN/m'l ll
st3
90
55
s14
lm
60
st5
110
70
st6
t20
85
51
St7
130
100
60
45
r30
80
52
50
1,1{,
85
54
55
145
90
57
65
155
100
60
Wspolo)ariti
tarcia dla 8wint6w. Sruba
wltondie
i l@nh
Tablica 14 b.az lub 2Fliwo
st4 narre*a -
pr&y
Srdii
wspttczynnik {6is
Mat riaiy i obr6bka EysoLiej jakosci, bardzo dobrc Parunki pra.y, dobE sarowarde, 4bezpi.Qenjf, gtbd
q14
0,10
Srdnia jatoia narerial6* i obr6bki, Stedniew@Dti pI! y
0,18
0,13
wyloMie zsuble powiddhnie obrobione ryhcdte obr6bl4 skrawdieD. (oehdizDy zadko uJryde i sDarowanq n le prgdkoici wzgl€dne
o,2l
0,15
Tabli4 15 Dopuszczalnenacisk' itla gwintowlth polqarln tuchowych [N/m'z]
t7-24
Niska pRdkosa
12-17
do 0.04tny'sl
1,t-t1
do 0P5 t.tsl
Dzwisiki
0,1{2 tnvd
Dtwisniti 5,5-9.7
0,142 [.ts]
1-1.66
q25 ID/t
57 Tabli@ 16 Gwint traFzowy rierlaetrlray
wg PN'65/M,02019
,
30'
Sd x P np. S40 x 6
Dl I
3
I
l
4
tml0
10
2.
8,500
6.524
7
0,33
t2
2
1q500
8,528
9
2
115m
1q528
11
o,51 q87
2
14J00
t\528
13
2
16,500 14.52E
15
18,500 16,528
L7
20,500 r8,52E
t9
t4 t8 20
22
8 2 24
5 8
2 26
5
16000
?-70
r45
18150
5
1,66
E ,116
l0
t),52
215m N,524
2l
2025O t5,t22
16,5
1,84
18,000
10,116
1,2
q80
24500
4s28
23
3'99
l E ,5
2,36
22250 20,000
rz\t6
14
58 cd. labl. 16 2
4
5
6
2 28
5 E
3 30
6
10 3
10
3
10 3 6
t0 l
38 10 3 6
10
25
4,73
u2so
t9,322
m,5
293
210{0
14,116
16
1,56
27,750
u,194
25.5
4,81
5,5m
19,586
21,
3,01
15
r26
22,5W t2644
10
26,794
5,64
27,5W 21,586
23
3,?0
24,500 14644
1,7
1.68
31,750 2E,794
29,5
29J00
23,586
25
26,500
r6.644
t9
2,18
11,750 30,?94
3t,5
31J00 25,586
27
28,500 1E.644
2l
35,750 32794
ll,5
8,45
33J00 27,586
29
5,98
5,14
30,500 20,644 17,750 34,794
35,5
35,500 29,586
3L
6.87
34500 444
25
4,03
39.750 42
l0
24,528
29,150
32
l6
3
2656
,6,194
10,53
37,500 31,586
33
34J00
27
24,644
9Jl
1,84
59 ..r r$ 16 5
2
8
3
41,750 3E,794
3&m
E
t2 3 46
L2 3 48
8
t2 3
12
35.0m 21174
26
40,194
3 52 t2
3 55
8
t2
60
E
L2
65
l0
l3p7
x4
E,rr
!7,m
25,174
n
498
45t50
4\794
43,5
l4J8
4Xm0 34,1r6
36
9,t4
39,000 27,114
30
5,80
44,T4
.{4,000 36,116 12
4t,5
lr82
40,000 3\16
47,ffi
5rl
39,5
30,115
43:tfi 8
l0
45,5
38
4Lo(n 29,t74
t5:t5
LO24 65E
&;tso 44n4
41,5
t7,19
45,000 38,116
q
11,41
43,0m 31,174
34
7f3
51150 49,194
50J
L9A7
49,000 41,116
43
1328
46,0m 34,174
9,17
57,754
54194
2358
54@
46,t16
4E
r6,70
51,000 19,t74
42
r2,05
51m/J 58,058
59
2447
5?Jm 47,44
50
t1p
53,(m 31,232
41
10,E9
60 cd. trbl. 16 9
l
I
67,q)0 10
70
t6 4
10
75
16
3123
63,058
6250o 52,644
55
21,77
5E,000 42232
46
14,01
1\W
68,058
69
36,38
6?,500
51.644
60
26,10
5l
17,52
63,000 41232 77,000 ?3,058
80
l0
L2
m 5 90
l2 20 5 95
tz50o 6\644
65
10,82
6E,0m 52232
56
2r11
75,m0 64,L14
67
?0,000 50,290
55
r936
86150 81,122
82,5
51,94
81,000 69,\74
72
75,0m 55,290
60
24p1
E7,5
5ES2
9125O
1,2
45,92
4321
86,000
m t2 l@
41,92
E1250 76,t2
5 85
t0
20
80,000 60290
65
24.55
962s0 91.322
92,5
65,50
91,0m 19,114
82
4921
85,0m 65,290
70
33J8
61 Tablica 17 Cwiot tr.pezowy sldeiryoDy
wg PN-794\,t 020t7
t:)-
il .f
-n
"z a/na c/ei
p:
l-d
j't'
"z
D rp.
D4
D^
Tr 65
D4
x 10
Dl
3
1, 5
8,300
8,m0
7250
6,500
6200
2
9,300 9.500
9,000 9,0m
8250 E,000
7,5m 7,000
7ztn 6,500
1,5 2
10,3{)0 10,5m
r0mo 1q000
92sO 9,000
8,500 8,000
8200 7,500
11
2 3
11.500 11,500
11,m0 1l,{po
10,000 9.500
9,0@ 8,000
8,500 7,500
1,2
2 3
12,500 la5@
1amo 11m0
11,0@ 10,5m
r0,000 9,000
9,5q) 8J0O
2 3
14500 14500
14m0 14mO
13,000 re500
12000 11,000
11,500 10500
2
16,500 16500
16,000 16,000
15,0m 14,000
14,0m 12,000
13,500
8 9
10
l6
ruoo
18
2
18,500 1E,500
1qmo 18,m0
1?,000 16,000
16,000 14,000
15,500 13,5m
20
2
2q500 20,500
20,@o 20,m0
19,0m 18,000
18,000 16000
1?J00 15,500
1
5
2
3
3 5 8
22'ffi 22500 23,m0
21mO 4W 4W
20J00 19Jm 18,000
19,000 17,000 14,000
18,500 16,500 13,0@
24ffi Affi
25,m0
24,W 240/.n 24,0m
4500 21,5m 20,0(n
21,000 19,0@ 16,000
20J00 18J00 15,0@
26
26,500 26500 2?,mo
26,@O 26,qlo 26,000
245m 23,56 4W
23,0@ 21,000 18,000
22500 20J00 17,000
28
28,500 28,500 29,m0
28,0m 2E,0m 28,0m
26,56 25,500
u;w
uw
25,000 23,mo 20,000
30,500 31,mO 31,m0
3q0m 3q000 300m
28,5m ' 27,0@ 25,000
27yn 24,000 20,m
265m 23,000 19,000
3 6 t0
32,500
33,m0 33,m0
34000 32,00 3X000
3q5m 29Im 27,W
29,000 26,m0 2Zw
2E,5@ 25,000 21,000
l
34,500 35,m0 35,m0
34m0 34,000 34m0
32,500 31,0m 29,0m
31,m 28,000 24,000
30,5m 27yn 23,000
l 6 10
36,5@
37,m 37,m0
36,m0 36,00 t6,m0
345m 33,0m 31,000
33,000 30,0m 26,000
32,5m 29,000 25,000
3
38,500 39,@O 39,m0
38,000 38,m0 38,m0
35,500 34500 33,0m
35,000 28,000
34,5m 30,000 27I{o
l0
rto,500 41,m0 41,mO
40000 l|{)m0 40000
36,5m 36,500 35,0@
37,m0 33,000 3qom
36J00 32,000 29I4o
l 1 t0
42500 43,m0 43,00
44000 4400 41m0
40,500 38,5m 37,000
39,0m 35,000 3Xom
38,500 34,000 31,0q)
3
,14,500 45,m0 45,m0
44,000 44,m0 44,m0
4asm 40,500 38,000
41,000 37,000 3X000
40,5m 36,000 31,0q)
22
l0
l
10 32
10 36
38
10 ,l{)
42
l
l2
3r,w
22500 19,000
2
5
3 8 t2
46,5@ 47,m0 47,m0
46,m0 46,m0 46,m0
445W 44000 40,000
43,000 38,m0 34,000
42500 37,m 33,000
48
3 8 L2
48.500 49,000 49,@0
4E,000 48,m0 48,m0
46,5@ ,14,000 44000
45,000 40,000 36,000
44J00 39,000 35,000
50
3 8 t2
50,5m 51,m0 5l,mo
50000 50,000 50,q)0
48,500 46,000 44,000
47,000 42,000 38,000
46,5m 41,000 3?,000
3 8 L2
52,500
5aeo 5ZmO 5ZAO
50J00 48.000 46,000
49.00o 44,000 40,0m
48,500
53,m0 53,m0 51500 56mO 5?.mo
55,m0 55,000 55,m0
53,5m 50J00 48,000
52,000 46.0m 41,000
5lJoO 45,000 39.000
60,500 51,m0 62,00
6O,eO 60,(D0 60,m0
58,500 55,500 53,000
5?,000 51,000 46,000
56,5m 50,000 44,000
65.500 66,000 67,000
65,5{O 65,m0 65,00
63,000 60,000 5?.000
61,000 55,000 49,0@
60J00 54000 4?.000
70,500 71,m0
?z{no
70,m0 7q00 70,m0
66,000 65,000 62,mO
66,000 60,000 54,000
65,5m 59,000 54000
75,500 76,m0 77,000
?5,m0 ?5.(DO 75,m0
73,00o 700@ 67,000
71,000 65.000 59,000
7q500 64,0m 57,0fr)
80,500 8LmO 8ZmO
80,m0 80,0m 80,e0
7E,m 75,000 72,000
76,000 70,000 64,000
75J00 69,000 62,000
t2 18
85,500 86,m0 E7,m
85,00 85,m0 85,m0
E3.000 ?9,000 76,0m
81,000 73,000 67,000
8q500 72,000 65,000
9q500 91.m0 91m0
90,qlo 90,m0 90,m0
88,000 84,000 81,000
E6,000 78,0@ ?2000
85,0m
l2 18
52
55
3 9 l4
60
3 9
65
l0 l6
70
4 l0 l6
75 l0 t6 80
10 85
90
43,0m 39,000
17.UI
70,0m
64 2
5
3
1
1Z 1E
95,500 96,0m 97,0m
95,m0 95,m0 9tmo
93,000 89,000 86,000
91,000 E3,000 77,0m
90,5m 82,000 75,000
T2 20
100.500 101,m0 102,m0
1m.00 100.000 100,000
89,000 94,0m 90,000
96,m 88,000 8q0@
95J00 87,000 78,000
95
100
Tablica 18 Wpsty vg PNA,I-85005
Giebokoi6 2d o
3do
2
2t2
q2
1,8
3x3
q3
3
5x5
q5
6-8 10
IE
10 + 1 4 18
18+U
21
30
30
30+ 60
q6
70
30
40
50
80
8x7
0,8
40
50
10
1m
l 0x 8
0,8
@
90
1,20
12x8
0,E
3
50
70
100
1,lO
5
60
EO
t20
1@
5
70
90
140
180
18x11
80
100
160
2n
2Ot 12
1,2
1m
120
180
2$
1
24x14
1,5
120
150
220
300
8
28x16
r,6
1,lO
180
260
350
32x l E
2
160
24t
300
400
36x20
)
I
16x 10
l0
Nomaln€ dlugosci wpuiow wyaosz4:6. 8, 1q 12. 1,4 16, 18, 20. 22, 25, 32, 40.45. 50, 63, 80, ... zaLrsy srcddc wat6w d przyjmuF stl: I w Lons!rukcj&h og6lnomszylowych, przy jednyn F!r6cie, w budowie obnbiarl i ldbozespol6{ 2 je., gdy obciarEnie ztac@ aie ptrdka.a i,l3 *rtnyna1osci skrytn.j walu oraz pny dw@h I 4
we weystlich
[email protected]. gdy otti4zenie d4.a
Swoaie
J.
8
t,2
2
2
3,5
10
t2
5
3/4 wytrzyma.loici skrgtnej
z duiyD lbeB walcowyD
swonnie z durrb ibd 5
nie preld&a
t6
6
waLowym wg PN-63/,]\,l83005 18
20
1
24
11
30
12
5
5
6,1
6,1
8
8
9
9
36
40 63
t0
1,2
ZAL{CZNTK
2
PRZYKLADYROZWIAZANKONSTRIIKCYJNYCH
a
&
E
? !
a .F -q
ll
lti -
." 9"
W
7l
Rys 40. Puytlad rozwi4alia konstrukcirego apadki
Rys. 41. PrzyE d ioai4aia
konslntcyineSo bcldidu
zapadkowego
12
e
Rys 43. KdtrstrutcjaprasySrubowejtolumnowej
74
4-.-r"::1
EE
h
ii t:3:l ;: :; l:
,ffi
l, +
B !lJ:$s
-r45
77
Rts 47. KorpN odlewdy dzielory
