presa cu o coloana

8/3/2019 Presa Cu o Coloana

http://slidepdf.com/reader/full/presa-cu-o-coloana 1/25

TEMA DE PROIECTSa se proiecteze un cric telescopic cu dubla actiune avind urmatoarele date de

proiectare si cu actionare cu clichet orizontal

Dmax 2: =

Cerinte

1. Caracterizarea transmisiei surub-piulita1.1 Schema de principiu a sistemului mecanic proiectat1.2 Analiza temei proiectului1.3 Diagramele de forta-moment ale sistemului proiectat2. Alegerea materialelor pentru elementele componente2.1 Precizarea solicitarilor si a formelor de deteriorare2.2. Alegerea preliminara a materialelor pentru cupla surub-piulita si corp

3. Calculul surubului3.1. Alegerea tipului filetului3.2. Predimensionarea filetului3.3. Verificarea conditiei de autofrinare3.4. Verificarea la flambaj3.5. Determinarea numarului de spire in contact3.6. Verificarea spirei filetului surubului3.7. Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului3.8. Definitivarea constructiva si verificari finale ale surubului principal4 Proiectarea piulitei4.1 Stabilirea diametrului exterior al piulitei

4.2 Calculul diametrului gulerului piulitei4.3 Calculul inaltimii piulitei si a inaltimii gulerului4.4 Proiectarea formei piulitei (schita)4.5 Verificarea spirei filetului4.6. Proiectarea sistemului de blocare al piulitei5. Proiectarea celorlalte elemente componente5.1. Proiectarea celui de-al doilea rezem al surubului principal5.2. Proiectarea corpului5.2. Proiectarea sistemului de actionare6. Calculul randamentelor 6.1. Estimarea randamentului cuplei surub-piulita

6.2. Evaluarea randamentului transmisiei1 Caracterizarea transmisiei surub-piulita Transmisia surub-piulita alcatuita dintr-un surub si o piulita aflate in miscarerelativa in timpul functionarii realizeaza transmiterea si transformarea miscarii sifortei.Cu aceste functii transmisia surub-piulita se intilneste frecvent in constructia unor masini simple cum sint cricurile si presele manuale , in constructia unor masini unelte,a unor dispozitive de lucru a unor aparate de masura etc.

Ca principale avantaje ale folosirii transmisiei surub piulita se pot enumera:constructia si executia relativ simple, precizia buna , functionarea fara zgomot , gabaritul



redus, posibilitatea transmiterii unor forte relativ mari. Ca principal dezavantaj sementioneaza existenta unor frecari importante intre spirele filetelor, care determinarandamente mici , uzuri mari (ce conduc in timp la jocuri mari) si in consecinta laviteze de lucru limitate. Acest neajuns este in parte eliminat de transmisiile cu bile(suruburi cu bile) la care frecarea de alunecare este inlocuita de frecarea derostogolire.

1.2 Analiza temei proiectuluiCerinte :Sa deplaseze pe verticala 25000 N pina la inaltimea de 300 mmSa nu se rastoarne.Sa poata regla inaltimea pina la caroserieSa se poata actiona manual cu o forta de actionare de 150 NSa se poata actiona de pe o singura parteSa nu se afunde in pamintul moaleDorinte :Actionare usoara (randament bun)Actionare rapida (timp de ridicare mic)

Gabarit si greutate redusaCost micDurabilitate bunaConstuctie simpla

1.3 Diagrama de forta-moment a surubului principalForta axiala F se aplica asupra corpului de presare 4.De la corpul de presare se transmitela capul surubului 1 ,de unde rezulta partea de surub de la corpul de presare la piulita estesolicitare de compresiune .In piulita , aceasta forta F se transmite de la spirele surubului lacele ale piulitei rezultind ca forta axiala din surub este nula .

Corpul de presare 4 nu se roteste , surubul se roteste , rezulta un moment defrecare intre corpul surubului si corpul de sus.

In zona de contact surub-piulita apar doua fenomene:-de frecare;-efect de plan inclinat rezulta momentul de insurubare.

La capatul pirghiei de actionare se apilca o functie de actionare, va da unmoment care echilibreaza .



2. Alegerea materialelor pentru elementele componente2.1 Precizarea solicitarilor si a formelor de deteriorareDimensiunile cuplei surub piulita deci a celor doua filete in contact sint determinate

pentru urmatoarele:-rezistenta corpului (tijei) surubului la solicitarile compuse si la flambaj pentru ca

diametrul corpului surubului este egal cu diametrul interior al filetului acestuia-rezistenta spirelor filetului si a piulitei.Spirele se pot distruge prin uzare sau rupere

Hotaritoare pentru tipul si intensitatea uzarii sint tensiunile de contact (presiunile intrespire)Ruperea spirelor poate avea loc ca urmare a solicitarilor de incovoiere si forfecare lapiciorul filetului.In concluzie cupla surub-piulita trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:-transmiterea si transformarea miscarii si a fortei-rezistenta corpului (tijei) surubului

-rezistenta spirelor filetelor surubului si piulitei-asigurarea conditiei de autofrinare

2.2. Alegerea preliminara a materialelor pentru cupla surub-piulita Necesitatea asigurarii rezistentei la uzare si a unui coeficient de frecare reduspresupun utilizarea unui cuplu de materiale cu bune proprietati antifrictiune

Intrucit solicitarile corpului surubului sint relativ mari , materialul acestuia este deregula otelul. Proprietatile antifrictiune ale cuplului de materiale vor fi asigurate inprincipal de catre mateiralul piulitei



Pentru surubul principal aleg OL 42 STAS 880-80

Acest otel se caracterizeaza printr-o limita de curgere RP=σ c=230-260 N/mm2,

rezistenta la rupere la tractiune Rm=σ m=410-490 N/mm2;

Pentru piulita aleg CuSn 12 STAS 569-79

El prezinta un coeficient antifrictiune mic si are Rm=250 N/mm2;

Pentru corp aleg OL 37 STAS 880-80Pentru pirghie aleg OL 37 STAS 880-80

3. Calculul surubului 3.1. Alegerea tipului filetuluiAlegerea tipului de filet se face in functie de:

-caracterul sarcinii-marimea sarcinii-destinatia si conditiile de lucru-randamentul lucrarii-directia si sensul sarcinii In cazul presei vom folosi filetul trapezoidal pentru ca are o buna rezistenta sirigiditate ; randamentul cu circa 4-5% mai mic decit al filetului patrat ; permiteeliminarea jocului axial rezultat in urma uzarii prin utilizarea unei piulite sectionate ,poate transmite sarcini mari variabile in ambele sensuri .

In comformitate cu diametrul interior al filetului rezultat , filetul ales este TR24x 5;

3.2. Predimensionarea filetului surubului principalPredimensionarea filetului se face din conditia de rezistenta la solicitare compusa

Otel σc_o σr_o tratament

OL 42 245 410-490 N

σ c_OLC_45 245

mm

2⋅: =

σ r_OLC_45 450

mm2

⋅: =

_ _



Profile nominale

_ _

_



_

Dimensiuni nominale

diametrul nominal al filetului

pasul

diametrul nominal mediu

diametrul nominal mediu

diametrul nominal exterior al filetului interior

diametrul nominal interior al filetului exterior

diametrul nominal interior al filetului interior

3.3. Verificarea conditiei de autofrinare Asigurarea autofrinarii apare ca cerinta in majoritatea constructiilor cu suruburi demiscare. La sitemele actionate manual este preferabil ca autofrinarea sa se realizezedirect de catre filet.

Filetele asigura autofrinarea atunci cind unghiul de inclinare al filetului ,Ψ , este mai

mic decit unghiul de frecare redus ,φ '.

Ψ atanπ d2⋅

: =

φ ' atan

cosα

2

: =

atancos 15 deg⋅( )



Ψ atanπ 21.5 mm⋅( )⋅

: =

relatia se verifica3.4. Verificarea la flambaj Suruburile lungi solicitate la compresiune sint in pericol de a flamba. Dimensiunilefiletului trebuie sa aiba si o siguranta suicienta si fata de flambaj

Se ia acoperitor

Se calculeaza coeficientul de zvelteteλ raza minima de inertie i_min

Imin

π 3⋅

64: =

Iminπ . mm⋅⋅

64: =

min . mm=

A π 3⋅4

: =

Aπ . mm⋅⋅

4: =

. mm=



imin

Imin

A:=

imin1830.2353515625 π⋅ mm

4⋅( )85.5625 π⋅ mm

2⋅( ):=

lungimea de flambaj l_f

λ4.625 mm

2⋅( ): =

λ

imin

: =

flambajul este plastic

valoare din tabel pentru OL 45Se calculeaza coeficientul de siguranta la flambaja 449

mm2

⋅: =

valoare din tabel b 1.67

mm2

⋅: =

valoare din tabelPentru flambajul plastic

σ F 449

mm2

⋅ 1.67

mm2

⋅ λ⋅−: =

σF

398.4486

mm2=

. mm=

Ff 449

mm2

⋅ 75.827027027027027026

mm mm2⋅( )

⋅−

A⋅: =



f . ×=

cf Fmax

: =

cf 11000 N

⋅( )

: =

c_fa coeficientul de siguranta admisibil

relatia se verifica

3.5. Determinarea numarului de spire in contactNumarul minim de necesare a fi in permanenta in contact ,z, se va determina din

conditia de rezistenta la uzare. In actionarile cu viteze mici principalul parametru care

determina intensitatea uzarii sint tensiunile de contact intre spireσ as_u 10

mm2

⋅: =

zπ

4d

2D1

2−( )⋅ σ as_u⋅

: =

zπ4

576 mm2⋅ 19.0 mm⋅( )

2−⋅ 10N

mm2

⋅

⋅

: =

Se adopta z=7 spire

3.6. Verificarea spirei filetului surubuluiSolicitarile sprei filetului sint incovoierea si forfecarea



Solicitarea de incovoiere

li 2ac+: =

Mi z

li

⋅: =

W

π d3⋅p

22 li⋅ tan 15 deg⋅( )⋅+

⋅

6: =

. mm=

σ i W: =

σ i 48.6401

mm2

=

Solicitarea de forfecare



A π d3⋅2

2 li⋅ tan 15 deg⋅( )⋅+

⋅: =

. mm=

:

tine seama de repartitia neuniforma a tensiunilor

τ f

K m z⋅

A: =

τ f 29.7591

mm2

=

σ r_OLC_45 450

mm2

=

Tensiunea echivalenta _ _

σ ech σ i2

4 τ f 2

⋅+:= _ _

σ ech 76.8653

mm2

=

σ c_OLC_45 245mm

2=

σ a_r_o _ _

cr_OLC_45

: =

σ a_c_o _ _

cc_OLC_45

: =

σ a_r_o 112.5

mm2

=

σ a_c_o 61.25

mm2

=

_ _

tensiunea echivalenta admisibila la rupere _ _

tensiunea echivalenta admisibila la compresiune



_ _

relatia se verifica _ _

relatia se verifica

3.7. Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului

Verificarea se face la solicitare compusa a portiunii filetate care este sectiuneapericuloasa avind diametrul cel mai mic.Solicitarea este de compresiune cu forta F_max si de rasucire cu momentul de

insurubare M_21x.

M21 Fmax 2⋅ tan Ψ φ '+( )⋅: =

21 . × mm⋅=

σπ d3

2⋅

4

:=

σπ 342.25mm

2⋅( )⋅

4

: =

σ 89.2849

mm

2=

_ _

τπ d3

3⋅

16

:=

σ c_OLC_45 245

mm2

=

σa_

_ _

cc_OLC_45

: =

τ 37.1316

mm2

=

σ a_ 61.25

mm2

=



σ ech_ σ2

4 τ2

⋅+: =

σ ech_ 116.1328

mm2

=

_ _

relatia se verifica

3.8. Definitivarea constructiva si verificari finale ale surubuluiprincipalSe cunosc:

marimea filetuluinumarul de spire in contactcapul surubuluiinaltimea piuliteilungimea portiunii filetate

:

Verificarea la compresiune

As_c

π o⋅

4

: =

σ s_c As_c

: =

σ s_c 94.314

mm2

=

Verificarea la rasucire

W p_r

π o⋅

16: =

p_r . mm=

τ s_r W p_r

: =



_ _

τ s_r 40.3127

mm2

=

σ c_OLC_45 245

mm2

=

σ ech_r_c σ s_c2

4 τ s_r 2

⋅+:=

σ ech_r_c_a _ _

cc_OLC_45

: =

σ ech_r_c 124.079

mm2

=

σ ech_r_c_a 61.25

mm2

=

_ _ _ _ _

relatia se verifica

4 Proiectarea piuliteiPrecizarea solicitarilor Corpul piulitei este solicitat la tractiune F_2=F_1=F si rasucire M_12=M_21.Suprafata inelara de contact pe care se face rezemarea este solicitata la strivire.Gulerul piulitei este solicitat la incovoiere si forfecare

Bronz σr_f Ri_f σc_f E grosime

CuSn 12 220 450 980 120*10 10 _

majorata pentru a se considera efectul rasuciriiσ r_FcX 220

mm2

⋅: =

_

σ at _

cr_FcX

: =

_

σ at 44

mm2

=

Amin _

σ at

: =



min mm=

4.1 Stabilirea diametrului exterior al piulitei

De_min

4 γ ⋅ Fmax⋅

π σ at⋅D4

2+:=

De_min

4 1.32⋅ Fmax⋅

π 44N

mm2

⋅

⋅

600.25 mm2⋅+:=

_

Se adoptaconstructiv

4.2 Calculul diametrului gulerului piuliteiDimensionarea rezulta din verificarea la solicitare compusa (tractiune si rasucire)

σ as_FcX 80

mm2

⋅: =

Amin_d σ as_FcX

: =

min_d mm=

D'g_min De2

4 Fmax⋅

π σ as_FcX⋅+:=

_

Se adopta constructiv pentru siguranta _

_

_

_ _

_



4.3 Calculul inaltimii piulitei si a inaltimii guleruluiInaltimea piuliteise tine seama de inaltimea tesiturilor filetului interior

Grosimea piulitei

Inaltimea gulerului

Se adopta constructiv pentru siguranta:

4.4 Proiectarea formei piulitei (schita)

Verificarea la incovoiere _

presiunea admisibila



σ i_p

Fmax _

4⋅

πDe hg

2⋅

6⋅

:=

σ i_pa35

mm2⋅: =

σ i_p 24.868

mm2

=

_ _

relatia se verifica

Verificarea gulerului la strivire _

presiunea admisibila

σ s.. π

4D'g_constructiv

2D'e

2−( )⋅: =

σ s_a 45

mm2

⋅: =

σ s.. 68.8238

mm2

=

_

relatia se verifica

4.5 Verificarea spirei filetuluiSolicitarile sprei filetului sint incovoierea si forfecarea .Pentru piulita este importantaverificarea deoarece materialul este mai moale decit cel al surubului

Solicitarea de incovoiere



li 2ac+: =

Mi zli⋅: =

W

π D4⋅p

22 li⋅ tan 15 deg⋅( )⋅+

⋅

6: =

. mm=

σ i W: =

σ i 36.7282mm

2=

Solicitarea de forfecareA π D4⋅

22 li⋅ tan 15 deg⋅( )⋅+

⋅: =

. mm=

:

tine seama de repartitia neuniforma a tensiunilor

τ f

K m z⋅

A: =

σ c_FcX 980

mm2

⋅: =

τ f 22.4712

mm2

=

Tensiunea echivalentaσ r_FcX 220

mm2

=

σ ech σ i2

4 τ f 2

⋅+:= _

σ ech 58.0412

mm2

=



_

σ a_r_FcX _

cr_FcX

: =

σ a_r_FcX 44

mm2

=

σ a_c_f _

cc_FcX

: =

σ a_c_f 392

mm2

=

_

tensiunea echivalenta la rupere _

tensiunea echivalenta la compresiune _ _

relatia se verifica _ _

relatia se verifica

4.6. Proiectarea sistemului de blocare al piuliteiSe considera acoperitor frecarea pe gulerul piulitei. Momentul de frecare dintre

piulita si corp.:

R o13

g_constructiv e−D'g_constructiv

2D'e

2−⋅: =

_

f_b . × mm⋅=

21 . × mm⋅=

_

folosim un sistem de blocare a piulitei

5. Proiectarea celorlalte elemente componente5.1. Proiectarea celui de-al doilea rezem al surubului principalSe utilizeaza rezemarea pe lagare de alunecare a surubului presei



din STAS 1361-82As 4

Dc Dgaura−⋅: =

s . mm=

σ s As

: =

σ s 19.2915

mm2

=

σ a 61.25

mm2

=

relatia se verifica

Momentul de frecare:

otel--bronz

Mf 1

3µ f ⋅ Fmax⋅

c gaura−

Dc2

Dgaura2−

⋅: =

21 . × mm⋅=

f . × mm⋅=

41 . × mm⋅=

Verificarea la compresiune a sectiunii periculoase

As_comp

π o⋅

4: =

σ s_comp As

: =

σ s_comp 19.2915

mm2

=

Verificarea la rasucire



W p_ras

π o⋅

16: =

p_ras . mm=

_ _

τ s_ras W p_ras: =

σ c_OLC_45 245

mm2

=

τ s_ras 76.1372

mm2

=

σ ech_r_c_a _ _

cc_OLC_45

: =

σ ech_ras σ s_comp2

4 τ s_ras2

⋅+:=

σ ech_ras 153.4915

mm2

=

σ ech_r_c_a 61.25

mm2

=

_ _ _ _

relatia se verificaProiectarea corpului

_

_

29 mm

=:



σ t A: =

. mm=

5.1. Proiectarea sistemului de actionarePentru pirghia de actionare aleg OL 37

Materialul STAS Simbolul Tratament Caracteristici mecanice

termic σc σr

Otelurii de uz OL 37 N 210….240 360….440

general pentru 500/2--80

Actionarea cu pirghie simpla

forta muncitoruluiRaza de actionare

R a Fm

: =

Lungimea momentului total

_

_

grosimea inelului

L p L_

2+ g+: =

Momentul incovoietor

Mip Mtot _

R a

⋅: =

ip . × mm⋅=

Diametrul pirghiei



σ ai 100

mm2

⋅: =

d p

32 Mip⋅

π σ ai⋅

3

:=

6. Calculul randamentelor 6.1. Estimarea randamentului cuplei surub-piulita



sptan Ψ φ '+( )

: =

6.2. Evaluarea randamentului transmisiei

lucrul mecanic util

cupla orientata pe directia deplasarii sarcinii

max . ×=

u . × mm⋅=

lucrul mecanic consumat corespunzator unei rotatii complete

tot . × mm⋅=

tot . × mm⋅=

mc . × mm⋅=

Lmc

100⋅ %⋅: =

presa cu o coloana

Documents