UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOVFACULTATEA DE DESIGN DE PRODUS I MEDIUDEPARTAMENTUL: DESIGN DE PRODUS, MECATRONIC I MEDIUDISCIPLINA: MECANISME I ORGANE DE MAINI

PROIECT DE AN NR. 1Cric cu parghii cu o piuli

STUDENT: GHEORGHE RZVAN GABRIELFACULTATEA: DESIGN DE PRODUS I MEDIUSECIA: DIANUL: IIGRUPA: 17111

NDRUMTOR DE PROIECTProf. dr. ing. ANCA BRSAN

ANUL UNIVERSITAR2012-2013

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOVFACULTATEA DE DESIGN DE PRODUS I MEDIUDEPARTAMENTUL: DESIGN DE PRODUS, MECATRONIC I MEDIUDISCIPLINA: MECANISME I ORGANE DE MAINIModulul: ORGANE DE MAINI I

Student: GHEORGHE RZVAN GABRIEL Facultatea: DESIGN DE PRODUS I MEDIUSecia:DIAnul: IIGrupa:17111

TEMA DE PROIECT(Proiect de an nr. 1)

S se proiecteze un mecanism urub-piuli de tipul cric cu prghii cu o piuli.

Date de proiectareSarcina maxim de ridicat Q = 6 kN;nlimea maxim de ridicat: H = 70 mm;

Proiectul va cuprinde:A. MEMORIU DE CALCUL1.Stabilirea sarcinilor care ncarc elementele cricului2.Calculul urubului de micare3.Calculul piuliei 4.Calculul corpului 5.Calculul cupei6.Calculul randamentului7.Calculul mecanismului de acionare8.Memoriu justificativ cu privire la alegerea materialelor, a semifabricatelor i a soluiilor constructive pentru principalele piese din componena mecanismului (urub, piuli, corp etc.)9.Norme de tehnica securitii muncii

B. DESENE Desenul de ansamblu al cricului (obligatoriu se va executa la scara 1:1) Desenul de execuie al urubului de micare Desenul de execuie al piuliei

Observaii1.Desenele se pot executa pe hrtie de desen (n creion), pe calc (n tu) sau pe calculator.2.Se vor respecta toate recomandrile cu privire la forma de redactare a proiectului.3.Memoriul de calcul va fi redactat, n mod obligatoriu, pe un caiet tip studenesc, pe o singur fa, iar n final se va retranscrie pe coli format A4.4.Predarea proiectului se poate face numai dac graficul de desfurare conine vizele obligatorii. Singura eviden a lucrului la proiect este inut prin acest grafic.

Braov, februarie 2013NDRUMTOR DE PROIECT

Prof. dr. ing. Anca Brsan UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRAOVFACULTATEA DE DESIGN DE PRODUS I MEDIUDEPARTAMENTUL: DESIGN DE PRODUS, MECATRONIC I MEDIUDISCIPLINA: MECANISME I ORGANE DE MAINIModulul: ORGANE DE MAINI I

Student:SANTA MIHAIFacultatea: DESIGN DE PRODUS I MEDIUSecia: ISERAnul: IIGrupa: 17301

GRAFIC DE DESFURAREa orelor la proiectul de an nr. 1, n sem. II al anului universitar 2011-2012Nr.crt.PerioadaEtape de lucru planificateVize obligatorii

Nr. vizeiSemntura cadrului didactic

1.27.02-09.0312 Primirea temei, a graficului de desfurare i a bibliografiei recomandate Documentare

2.12-23.0312 Stabilirea sarcinilor care ncarc elementele mecanismului Calculul urubului

3.26.03-06.0412 Calculul piuliei Calculul corpului Desenul de ansamblu parial

I

409-13.041223-27.0412 Calculul mecanismului de acionare Desenul de ansamblu parial

5.30.04-11.0512 Calculul cupei Calculul randamentului Desenul de ansamblu complet Memoriu justificativ Norme de tehnica securitii muncii

II

6.14-25.0512 Desene de execuie pentru elementele indicate ale cricului

7.28.05-08.0612

11-15.0612 Desene de execuie pentru elementele indicate ale cricului Predarea proiectuluiVerificarea, analiza i notarea proiectuluiIII

Observaii1. Predarea proiectului se poate face numai dac graficul de desfurare conine vizele obligatorii. Singura eviden a lucrului la proiect este inut prin acest grafic.2. Vizele se dau numai n orele de proiect planificate, frecvena la orele de proiect fiind obligatorie.3. Termen limit de predare a proiectului: Vineri 08.06.2011, ora 13.00.

Braov, februarie 2013 NDRUMTOR DE PROIECT

Prof. dr. ing. Anca Brsan

CUPRINS

MEMORIU DE CALCULI1. STABILIREA SARCINILOR CARE NCARC ELEMENTELE CRICULUI . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.CALCULUL URUBULUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.1 Alegerea materialului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..92.2 Calculul de predimensionare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...9 Sarcina de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Diametrul Interior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Alegerea filetului standardizat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........102.3 Verificarea condiiei de autofranare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..10 Unghiul de inclinare al spirei , grade .10 Unghiul apparent de frecare , grade ....10 Condiia de autofranare.. 102.4 Verificarea la solicitari compuse..11 Momentul de torsiune care solicita urubul , Nmm .11 Tensiunea efectiv de tractiune t , MPa .......11 Tensiunea efectiva de torsiune t MPa.112.5 Alegerea rulmentului axial cu bile cu simplu efect, pentru cricul su prghii cu o piuli11 Momentul de frecare in rulment 3. CALCULUL PIULIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123.1 Alegerea materialului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..123.2 Calculul numrului de spire.12 Numarul de sire12 Lungimea piuliei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..123.3 Verificarea spirei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Verificarea la ncovoiere .i la forfecare t, n Mpa..12 3.4 Verificarea piuliei la solicitari compuse.13 Latura seciunii transversal a piuliei Le, mm..13 Tensiunea efectiv de compresiune .,MPa ..14 Tensiunea efectiv de torsiune t.,MPa14 Tensiunea echivalenta ,MPa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .144. CALCULUL PRGHIILOR I A BOLURILOR DIN ARTICULAII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....154.1 Alegerea materialului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...154.2 Determinarea i verificarea dimensiunilor prghiilor i a bolurilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Fora care solicit prghia. R,N...15 Lungimea parghiri l,mm..15 Diametrul bolului , mm..15 Verificarea bolului la forfecare ,MPa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Grosimea prghiei b, mm15 Limea prghiei a, mm...15 Tensiunea efectiv de compresiune , MPa..15 4.3 Verificarea prghiei la flambaj...15 Coeficientul de zveltee..15 Domeniul de flambaj..16 Coeficientul de siguranta la flambaj c165. ALEGEREA I VERIFICAREA SUPORTULUI DE SUSINERE A CUPEI I A PLCII DE BAZA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...16 Alegerea materialului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Alegerea dimensiunilor suportului de susinere a cupei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...17 Alegerea dimensiunilor plcii de baza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Verificarea suprafeei de sprijin la strivire ..196. ALEGEREA I VERIFICAREA DIMENSIUNILOR CUPEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...19 Alegerea materialului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Alegerea dimensiunilor cupei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...19 Verificarea la compresiune excentric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Verificarea la forfecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207. CALCULULRANDAMENTULUI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .207.1Randamentul.cricului cu prghii cu o piuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..20

II CALCULUL MECANISMULUI DE ACIONARE1. Schia mecanismului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..212.Calculul lungimii manivelei....21 Moment ncovoietor total..21 Fora cu care acioneaz un muncitor ...21 Lungimea de calcul a manivelei Lc...21 Lungimea manivelei L...223. Calculul prelungitorului..22 Lungimea prelungitorului Lp...22 Diametrul prelungitorului.224.Calculul roii de clichet...22 4.1 Alegerea materialului...22 4.2 Alegerea dimensiunilor22 Dimensiunile roii....22 4.3 Verificarea roii de clichet la solicitri.23 Verificarea dintelui la ncovoiere23 Verificarea dintelui la forfecare..23 Verificarea suprafeei de contact a dintelui la strivire.23 Verificarea asamblrii pe contur poligonal la strivire.........................................23 5.Calculul clichetului..24 5.1 Alegerea materialului.24 5.2 Alegerea dimensiunilor..24 Dimensiunile clichetului ...24 5.3 Verificarea clichetului la compresiune excentric.25 Tensiunea total ...25 6. Calculul manivelei propriu-zis25 6.1 Alegerea materialului25 6.2 Alegerea dimensiunilor ...25 Dimensiunile manivelei propriu-zis25 6.3 Verificarea manivelei la solicitari.........25 Tensiunea de ncovoiere din seciunjea C-C25 Tensiunea de ncovoiere din seciunea B-B.25. 7. Calculul Bolului..26 7.1 Alegerea Materialului..26 Verificarea bolului la forfecare...26 Verificarea bolului la strivire...26 Verificarea bolului la ncovoiere.26 8. Calculul arcului cilindric elicoidal de compresiune care menine clichetul orizontal n contact cu dinii roii de clichet.26 Indicele arcului I 26 Coeficientul de forma K..27 Diametrul spirei d...27 Diametrul mediu de nfaurare Dm27 Fora de montaj F1.27 Numarul de spire n.27 Numarul total de spire nt...27 Sgeata de montaj..27 Sgeata maxima.27 Forta maxima.27 Fora maxima de exploatare .27 Tensiunea de torsiune27 Rigiditatea arcului..28 Lungimea arcului c28 Lungimea arcului blocat ...28 Pasul arcului solicitat t..28 Lungimea arcului nesolicitat 28 Lungimea arcului corespunztoare forei de montaj.28 Lungimea arcului corespunztoare forei maxime de exploatare..28 Fora corespunztoare arcului blocat 28 Diametrul Exterior D.28 Diametrul interior D1 ...28 Unghiul de nclinare al spirei arcului nesolicitat...29 Lungimea semifabricatului ls29

III 1.MEMORIU JUSTIFICATIV CU PRIVIRE LA ALEGEREA MATERIALELOR, SEMIFABRICATELOR I A SOLUIILOR CONSTRUCTIVE PENTRU PRINCIPALELE PIESE DIN COMPONENA MECANISMULUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 2. NORME DE TEHNICA SECURITII MUNCII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..303. BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

DESENE Desenul de ansamblu al mecanismului urub piuli Desenul de execuie al urubului Desenul de execuie al piuliei

Memoriu de calcul

I

1. STABILIREA SARCINILOR CARE NCARC ELEMENTELE CRICULUI

Fig 1.1

2. CALCULUL URUBULUI

2.1 Alegerea materialului Se alege OL 50 STAS 500/2

2.2 Calculul de predimensionare

Sarcina care ncarc urubul F , N

Fig 2.1

Sarcina de calcul Fc , N

Se adopta =1.3

Diametrul interior al filetului d3, mm

Alegerea filetului standardizat

Se alege filet trapezoidal standardizat, cu pas normal, Tr 20X4 [SR ISO 2904] , cu principalele dimensiuni precizate n tabelul 2.1 i figura 2.2

Tabelul 2.1Diametrul nominal dPasulPDiametrul mediud2 = D2Diametrul exterior D4Diametrul interior

d3D1

20418,00020,50015,50016,000

Fig 2.2

2.3 Verificarea condiiei de autofrnare

Unghiul de nclinare al spirei filetului 2 , grade

Unghiul aparent de frecare , grade

unde = 0.11 .... 0.12 Se adopta = 0.11

Condiia de autofrnare

2.4 Verificarea la solicitri compuse

Momentul de torsiune care solicit urubul Mt , Nmm

Tensiunea efectiv de traciune t , MPa

Tensiunea efectiv de torsiune t , MPa

Tensiunea echivalent e, MPa

[2]

2.5 Alegerea rulmentului axial cu bile cu simplu efect

Se alege rulment 51105 [STAS 3921] cu principalele dimensiuni precizate n tabelul 2.2 i figura 2.3

Tabelul 2.2dDHd1D1d u minD u maxCapacitate de ncrcare static C0a , kN Simbol rulment

2542114226353229.051105

Fig 2.3

Momentul de frecare n rulment Mf , Nmm

Se adopta

3. CALCULUL PIULIEI

3.1 Alegerea materialului

Se alege OL 50 STAS 500/2

3.2 Calculul numrului de spire z

[2] Se alege Se adopt z = 7 spire

Fig 3.1Lungimea piuliei Hp , mm

3.3 Verificarea spirei

ncovoiere , MPa

Fig 3.2Forfecare , MPa

Fig 3.3

3.4 Verificarea piuliei la solicitri compuse

Latura seciunii transversale a piuliei Le , mm

Fig 3.4

Tensiunea efectiv de compresiune , Mpa

Tensiunea efectiv de torsiune , Mpa

Tensiunea echivalent e , Mpa

[2]

4. CALCULUL PRGHIILOR I A BOLURILOR DIN ARTICULAII

4.1 Alegerea materialului

Se alege OL 50 STAS 500/2

4.2 Determinarea i verificarea dimensiunilor prghiilor i a bolurilor

Fora care solicit prghia R, N

Lungimea prghiei l, mm

Se alege l =72mm

Fig 4.1Diametrul bolului db , mm

Se alege Se adopt db = 10 mm [STAS 5756]

Verificarea bolului la forfecare , MPa

Fig 4.2Grosimea prghiei b , mm

Se alege b = 5 mm

Limea prghiei a, mm

Se alege 4

Tensiunea efectiv de compresiune c , MPa

4.3 Verificarea prghiei la flambaj

Coeficientul de zveltee

Domeniul de flambaj

Coeficientul de siguran la flambaj c

5. ALEGEREA I VERIFICAREA SUPORTULUI DE SUSINERE A CUPEI I A PLCII DE BAZA

Alegerea materialului

Se alege OT 50 [STAS 600]

Alegerea dimensiunilor suportului de susinere a cupei, n mm Fig.5.1

m = 1 mm sau 1.25, modulul danturii ; Se alege m=1

Se adopt hs = 12 mm

Alegerea dimensiunilor plcii de baza, n mm

Fig. 5.2

Se adopt

Verificarea suprafeei de sprijin la strivire s ,MPa

Fig. 5.3

6. ALEGEREA I VERIFICAREA DIMENSIUNILOR CUPEI

6.1 Alegerea materialului

Se alege OL 50 STAS 500/2

6.2 Alegerea dimensiunilor cupei, n mm: Fig. 6.1

Se adopt : l6 = 44 mm g = 5 mm e = 15 mm

6.3 Verificarea la compresiune excentric e, MPa:

6.4 Verificarea la forfecare f , MPa :

7. CALCULUL RANDAMENTULUI

II CALCULUL MECANISMULUI DE ACIONARE

1. SCHITA MECANISMULUI

2. CALCULUL LUNGIMII MANIVELEI

Momentul ncovoietor total Mit, Nmm

Fora cu care acioneaz un muncitor Fm , N:Fm = 150300 N Se adopt Fm = 250 N

Lungimea de calcul a manivelei Lc, mm:

Unde K = 1 coeficientul de nesimultaneitate a aciunii [2] n = 1 - numarul de muncitoriSe adopt Lc = 73 mm

Lungimea manivelei L, mm:

Unde l0 = 50 mm lungimea suplimentara pentru prinderea cu o mana a manivelei

3. CALCULUL PRELUNGITORULUI

Lungimea prelungitorului Lp,mm: Daca L