-presa Cu Piulita Fixa

25
UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA : CONSTRUCŢII DE MAŞINI DISCIPLINA: ORGANE DE MAŞINI 1 PRESĂ CU PIULIŢĂ FIXĂ F = 18 800 N h = 118 mm

description

proiect an 2 TCM

Transcript of -presa Cu Piulita Fixa

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCAFACULTATEA : CONSTRUCII DE MAINIDISCIPLINA: ORGANE DE MAINI 1PRES CU PIULI FIX

F = 18 800 Nh = 118 mmSTUDENT: An-2; Grupa:2Cuprins:

31.MEMORIUL TEHNIC

31.1)DENUMIREA I SCOPUL DE UTILIZARE

31.2)CARACTERISTICI TEHNICE I FUNCIONALE

41.3)ALEGEREA VARIANTEI CONSTRUCTIVE

51.4)DESCRIEREA FUNCIONRII

51.5)ALEGEREA TIPULUI DE FILET

61.6)DIAGRAMA DE FORE I MOMENTE

61.7)INDICAII DE EXPLOATARE

71.8)MSURI DE NTREINERE

71.9)PROTECIA MUNCII

72.BREVIARUL DE CALCUL

82.1) CALCULUL I PROIECTAREA URUBULUI PRINCIPAL

82.1.1) Alegerea profilului filetului.

82.1.2) Alegerea materialului urubului i piuliei.

82.1.3) Calculul diametrului mediu al filetului

92.1.4) Alegerea numrului de nceputuri

102.1.5) Calculul numrului de spire n contact

102.1.6) Calculul lungimii filetului piuliei

102.1.7) Calculul lungimii filetului urubului

112.2) VERIFICAREA URUBULUI

112.2.1) Verificarea tijei la solicitri compuse

122.2.2) Verificarea poriunii de calare a roii de manevr la strivire

122.2.3) Verificarea urubului la flambaj

132.2.4) Verificarea spirelor urubului

142.3) VERIFICAREA SPIRELOR PIULITEI

142.3.1) Dimensionarea piuliei

152.4 VERIFICAREA PIULITEI

152.4.1 Verificarea corpului la tractiune

162.4.2 Verificarea corpului la rsucire

162.4.3 Verificarea gulerului la ncovoiere

162.4.4 Verificarea gulerului la forfecare

162.4.5 Verificarea gulerului la strivire

172.5 CONSTRUCTIA SI CALCULUL CORPULUI

182.6 Calculul mecanismului de actionare

182.5.-1) Proiectarea extremitilor urubului principal

182.5-2) Anamblul surub-piuli

19BIBLIOGRAFIE:

1. MEMORIUL TEHNIC

1.1) DENUMIREA I SCOPUL DE UTILIZARE

Tema de proiect se intituleaz pres cu piuli fix. Presa cu piuli fix seutilizeaz pentru presarea respectiv ambutisarea pieselor din tabl. Datoritconstruciei sale poate prelua fore de presare mari.

1.2) CARACTERISTICI TEHNICE I FUNCIONALE

Presa cu piuli fix se utilizeaz pentru presarea tablelor i pieselor, avnd la baza mecanismul urub-piuli, care transform micarea de rotaie n micare detranslaie.urubul de micare se utilizeaz la deplasarea diferitelor elemente sau organede maini, cum ar fi: uruburile conductoare ale sniilor mainilor-unelte, axele principale filetate de la prese, etc.Piuliele sunt elemente de asamblare care se nurubeaz pe pieselefiletate (uruburi, axe filetate, etc.).

Dup funcia pe care o ndeplinesc, se deosebescdou tipuri de piulie: piulie de fixare i piulie de micare.

Utilizarea mecanismelor cu uruburi de micare, are urmtoarele avantaje:

- construcia simpl i tehnologia de execuie uor realizabil;

- posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari, utiliznd forede acionare mici;

- raport mare de transmitere, care duce la viteze acceptabile;

- compacitatea construciei i gabarit redus;

- funcionare lin i fr zgomot;

- posibilitatea de a asigura n mod simplu autofrnarea (dac este nevoie)

- permite utilizarea materialelor ieftine;

- pre de cost redus.

ntre dezavantaje se numr:

- existena unor frecri mari ntre spirele filetului, urubului i a piuliei,care conduce la uzarea pieselor i la un randament sczut;

- prezena unor puternici concentratori de tensiune n zona filetat, careafecteaz rezistena la oboseal a urubului;

- lipsa autocentrrii;

- necunoaterea exact a forelor de strngere.

Mecanismul urub-piuli se utilizeaz i n realizarea altor piesemanuale.

1.3) ALEGEREA VARIANTEI CONSTRUCTIVE

n variant -I- este prezentat o pres cu piuli fix la care corpul presei se obine prin turnare, batiul are o form deschis. La partea inferioar are o suprafa plan pe care se aeaz accesoriile n care se reazem piesa asupra crui se acioneaz. De asemenea talpa este prevzut cu guri pentru fixarea presei pe postament. Se observ c talpa presei este scobit, pentru a se asigura o poziionare mai precis a presei. La partea superioar batiul are o consol n care se monteaz piulia fix. La acest tip de pres se recomand montarea piuliei cu un ajustaj intermediar cu strngere probabil mic (de exemplu cu ajustaj tip H/k). Dac s-ar prevedea un ajustaj cu strngere montarea ar fi dificil din cauza accesului incomod la piuli n vederea presrii ei. Piulia se asigur mpotriva rotirii cu asamblare urub-piuli. Poriunea vertical a batiului are seciunea I. urubul de for este acionat de la o roat de mn care are braele sudata de butuc, la capete avnd montate bile. Roata de manevr este calat pe o poriune de seciune ptrat i este fixat cu un prezon, prevzut cu aib i piuli.

n varianta II- este prezentat o pres cu piuli fix cu corp din profil laminat. La aceast variant de construcie batiul este realizat din profil laminat U ndoit i sudat n form de cadru. Batiul este asamblat cu masa presei prin intermediul unor uruburi, asigurate cu aibe Grower. Masa presei este prevzut cu canale T necesare fixrii unor dispozitive folosite la presare, iar la partea inferioar cu locauri pentru uruburi de fixare a presei pe fundaie sau pe postament. Piulia fix se monteaz n alezajul din partea superioar a batiului cu uruburi i piulie asigurate cu aibe Grower. Pe urubul de for este montat o manivel de construcie sudat. Asamblarea urub for manivel este cu profil ptrat n seciune transversal, fixarea mpotriva demontrii fcndu-se cu o piuli nfundat i o aib plat.

Am optat pentr-u proiectarea presei n varianta I si anume cu batiu cu consol ,deorece:

batiul are o construcie robust obinut prin turnare,

micarea berbecului este mai precis, fiind ghidat pe sanie.

posibilitatea nlocuirii uoare a urubului respectiv a piuliei

este mai estetic

spaiul de acces la zona de lucru a presei este mai mare ca la celelte tipuri

Prile componente ale presei cu piuli fix din varianta adoptat sunt urmtoarele:

- urubul de micare

- piulia fix

- batiu obinut prin turnare

berbec

ghidaj pt. berbec

- manivela care acioneaz urubul de for;

- talp turnat, prevzut cu canale T

Manivela la rndul su este format din:

- butucul manivelei;

- bratul manivelei

- bila pt actionare

1.4) DESCRIEREA FUNCIONRII

urubul presei acionat de manivela se mic n interiorul piuliei fixate de batiu. Astfel micarea de rotie a urubului este transformat ntr-o micare de translaie i

transmisa berbecului prin intermediul unei crapodine. Berbecul se mic ntr-un ghidaj

fixat de asemenea pe batiu.

Jocul dintre berbec i ghidaj se compenseaz cu ajutorul unei pene verticale.

1.5) ALEGEREA TIPULUI DE FILET

Avnd n vedere situaia unei forte F = 18 800 N, care acioneaz ntr-uns ingur sens, se alege filetul trapezoidal conform STAS 2114/1-75.

Din urmtoarele motive:

- filetul trapezoidal are o rezisten i o rigiditate suficient de mare;

- asigur o bun centrare ntre urub i piuli;

- prelucrare prin frezare confer o productivitate mrit fa destrunjire;

- folosirea piuliei reglabile radiale permite eliminarea jocului;

Are i dezavantaje:

- randamentul transmisiei urub

-piuli cu filet trapezoidal este maimic dect al filetului ptrat dar acest tip de filet este neprotejat mpotriva uzurilor inu are posibilitate de centrare, coninnd i un mare numr de concentratori detensiune.Pentru uruburi de micare supuse la solicitri mici i mijlocii cu acionaremanual se opteaz pentru materialul OL70 conform STAS 500/2-80

Conform recomandrilor bazate pe experien se va utiliza un cuplu dematerial ce are o comportare bun din punct de vedere al rezistentei la uzur, piuliava fi astfel construit nct uzura sa fie concentrat asupra ei.Materialul piuliei va fi deci CuSn12.OL70, STAS 500-80 cu urmatoarele caracteristici mecanice:

Rezistena la traciune:

at=ac67

Rezistena la ncovoiere:

ai74...80

Rezistena la rsucire:

at40...44

Rezintena la forfecare:

af54

Materialul ales pentru piulita este bronz:

CuSn12, STAS 179/2-79,avind urmatoarele caracteristici mecanice:

Rezintena la traciune:

at28

Rezintena la compresiune:

ac28

Rezintena la ncovoiere:

ai28

Rezistena la rsucire:

at20

Ol clit-bronz:

a=12...13

astar=4...55

1.6) DIAGRAMA DE FORE I MOMENTE

Surubul este organul principal al acestor prese. Solicitarile acestuia rezulta din schema de mai sus.

Pe portiunea a-b rezulta o solicitare la compresiune sub actiunea fortei F si o solicitare la torsiune datorita momentului de frecare M1 din crapodina.

Pe portiunea b-c solicitrea este de compresiune datorate aceleeasi forte F si de torsiune de la momentul M'=1/2(M+M1) care , in punctul c atinge valoarea maxima M=M1+M2, unde M2 este momentul de frecare in piulita.Pe portiunea c-d surubul este solicitat numai la torsiune, la momentul M

1.7) INDICAII DE EXPLOATARE

Pentru obinerea unor coeficieni de frecare ct mai redui ntre spirele urubului i cele ale piuliei, se va realiza o ungere a acestora cu vaselin. La fel i parile n contact ale berbecului i ghidajului axial vor fi gresate cu vaselin n vederea unei bune funcionri. Se interzice vopsirea poriunilor filetate ale tuturor organelor de asamblare, precum si a suprafeelor de aezare a plcii de baz.

1.8) MSURI DE NTREINERE

Suprafeele exterioare n contact cu atmosfera vor fi protejate anticoroziv prin vopsire cu dou straturi de grund G-735 i dou straturi de vopsea n culoareaspecific a atelierului n care se lucreaz.Intervalul de timp necesar uscrii fiecrui strat de grund sau vopsea estede 24 de ore. nainte de vopsire, piesele vor fi curate de oxizi i grsimi.

Pentru asigurarea unei bune funcionri a presei se recomand ca n perioada n care nu este utilizat s fie depozitat ntr-o magazie. nainte de fiecareutilizare se va verifica dac nu este blocat, se va asigura gresarea n cazul n carevazelina a fost ntre timp ndeprtat.

1.9) PROTECIA MUNCII

Pentru a se evita accidentele la locul de munc n timpul utilizrii se vor avea n vedere urmtoarele:

-presa va fi amplasat pe o suprafa plan stabil;

-prile componente ale presei vor fi bine montate pentru a se evitademontarea lor n timpul lucrului;

-pentru evitarea tierilor, prile componente vizibile ale presei se vor executa cu raze de racordare sau teituri la muchii.

2. BREVIARUL DE CALCUL

Se alege filet trapezoidal cu pas normal standardizat n STAS

2113/66

2.1) CALCULUL I PROIECTAREA URUBULUI PRINCIPAL

2.1.1) Alegerea profilului filetului.

Se alege filet trapezoidal standardizat n SR ISO 2904

2.1.2) Alegerea materialului urubului i piuliei.

Se aleg materiale conform capitolului precedent unde se specific attmaterialul folosit pentru urubul de for ct i pentru piulia fix.

2.1.3) Calculul diametrului mediu al filetului

Unde:

h=H1/P=0,5

la filete trapezoidale

m=m/d2; m=1,2...2,5

H1-nlimea util a filetului

P-pasul

m-lungimea filetului piuliei

qa-rezistena admisibil la strivire n N/mm2 Diametru nominal d,mmP,mmDiametru mediu d2=D2,mmDiametru exterior D4,mmDiametrul interior

d3,mmDiametru interior

D1,mm

25522,50025,50019,50020,000

Relaiile de calcul:

d2(D2); d1(d3); D1(D3);Relaiile de calcul: H=1,866*P d1=d-2*h1

h=0,5*P D1=d-P h1=0,5*P+a D2=d2

d2=d-0,5*P D=d+2*aSe face verificarea preliminar a seciunii poligonale. Aceast seciune se verific la rsucire:

1=150 pentr-u filete trapezoidale

=0.1 ... 0.18

k=2

Wp=0.208*a3=1.664*103a=20 mm

n=nr. de inceputuri a filetului=22.1.4) Alegerea numrului de nceputuri

La prese nu se pune condiia autofrnrii. Dimpotriv acionarea lor fiindfrecvent se impune alegerea unui numr de nceputuri n=2 sau n=3 pentru creterearandamentului i a productivitii.

2.1.5) Calculul numrului de spire n contact

Din expresia factorului se deduce numrul de spire:

Se impune ca 6< z < 11

2.1.6) Calculul lungimii filetului piuliei

m=z*P

m=9*5=55 mm

2.1.7) Calculul lungimii filetului urubului

Lf=h+m+3*P

Lf=118+55+3*5=188 mm

Extremitatea superioar pe care se monteaz elementele de acionare s-au dimensionat si verificat la torsiune n capitolul 2.1.3.

Dimensionarea extremitii inferioare:

Dimensionarea extremitii inferioare:Se alege un rulment a crui capacitate static C0 s fie: C0 > F

Se alege Dp2 astfel nct s fie mai mare dect diametrul dm al cercului centrelor bilelor, dar mai mic dect Dr . Grosimea hpr a gulerului se determin la ncovoiere.

Din STAS 3921-80 rezult urmtorul tip de rulment:

K1=Dp1/Dp2=0.2 ... 0.3

Se alege k1=0.2

Unde:

-F este forta normala la care se dimensioneaza presa

-k2 =Dp1/Dp2=0,2...0,3 factor dimensional

-qa este presiunea de contact admisibila: qa=5N/m2n calcule vom folosi Dp2=46 mm

Grosimea minima hp a crapodinei se calculeaza din conditia de rezistenta la incovoiere

Diametrul Dt a gatului crapodinei se adopta constructiv: Dt= d+(10...15 ) mm

Dt= 25+15=40 (mm)

2.2) VERIFICAREA URUBULUI

2.2.1) Verificarea tijei la solicitri compuse

0=0.01

nseamn c n seciunea critic, tija urubului rezist la solicitarea compus de torsiune i compresiune.2.2.2) Verificarea seciunii de calare a roii de manevr la rsucire

Efortul unitar de rsucire:

2.2.2) Verificarea poriunii de calare a roii de manevr la strivireIn zona asamblrii cu surubul, butucul manivelei este solicitat la strivire

Efortul unitar de strivire pe aceasta suprafata se determina cu relatia:

Unde:

n=4 nr. Laturilor sectiunii

a=20 mm dimensiunea laturii sectiunii r=lp=35 mm inaltimeaprfilului de antrnare

Pentru cupla de frecare otel pe otel:

astr=65....100 N/mm2

2.2.3) Verificarea urubului la flambaj

Prin definiie flambajul este pierderea stabilitii elastice a unui corp solicitat la compresiune, fenomen care apare la aciunea unei fore critice (valoare a forei la care apare fenomenul de flambaj). Pentru a verifica urubul la flambaj, trebuie s determinm mai nti coeficientul de zveltee l al acestuia.

Daca l