Cric Cu Piulita Rotitoare

17
UTC-N PROIECT DE AN Pag. 1 UNIVERSITATEA TEHNICA CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MECANICA DISCIPLINA ORGANE DE MASINI CRIC CU PIULIŢĂ ROTITOARE F=13600 N H=135 mm RUSU ANDREI GR 2424/2 UNIVERSITATEA TEHNICA

description

Cric cu iulita rotitoare

Transcript of Cric Cu Piulita Rotitoare

Page 1: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 1

UNIVERSITATEA TEHNICA CLUJ-NAPOCAFACULTATEA DE MECANICADISCIPLINA ORGANE DE MASINI

CRIC CU PIULIŢĂROTITOARE

F=13600 N H=135 mm

RUSU ANDREIGR 2424/2

UNIVERSITATEATEHNICA

Page 2: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 2

I. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

Bazele proiectării în construcţia de maşini studiază principiile generale, metodele de perfecţionare şi optimizare ale activităţii de proiectare, metodele de documentare precum şi principiile utilizate la adoptarea formei pieselor, ansamblelor şi subansamblelor, astfel încât să se obţină greutate minimă, creşterea rigidităţii ţinând seama în acelaşi timp de influenţa concentratorilor de tensiuni, de felul solicitărilor, de tehnologia de elaborare a semifabricatului şi nu în ultimul rând de tehnologia de execuţie.

Construcţia de maşini, prin implicaţiile sale în toate sectoarele vieţii economice, are o importanţă deosebită. De aceea şi proiectarea raţională a maşinilor cu o fiabilitate complexă cât mai ridicată constituie o preocupare centrală mai ales pentru cei care învaţă să proiecteze, ea trebuind să asigure concomitent cantitate, calitate şi eficienţă economică cerinţe care pot fi îndeplinite dacă fiecare parte a maşinii este proiectată optimizat.

Maşina se defineşte ca fiind o instalaţie formată din elemente cu mişcări determinate în scopul realizării unui lucru mecanic util sau pentru transformarea energiei dintr-o formă în alta.

Proiectarea este munca desfăşurată în vederea elaborării documentaţiei scrise şi desenate necesare executării unei maşini, ansamblu sau subansamblu.

Proiectarea cuprinde două activităţi principale:-de concepţie – în cadrul căreia se cercetează şi se rezolvă problemele tehnico-economice

care apar la întocmirea documentaţiei tehnice;-de execuţie – în cadrul căreia se întocmeşte documentaţia tehnică, scrisă şi desenată şi

care conţine rezolvarea şi soluţia la care s-a ajuns în cadrul activităţii.Proiectarea fiind o activitate tehnică porneşte de la tema de proiectare, ajungând la

desenele de execuţie, în care scop se parcurg următoarele faze:tema de proiectare, în care este necesar să se precizeze caracteristicile şi performanţele

produsului finit;studiul tehnico-economic, care trebuie să dovedească sub toate aspectele eficacitatea şi

economicitatea produsului finit;transpunerea proiectului în schiţe funcţionale cu dimensiuni principale calculate;calculul dimensiunilor produsului pe bază cinematică, de rezistenţă, etc. şi întocmirea

desenului de ansamblu;extragerea în final a desenelor de detalii.Pentru proiectarea maşinilor, experienţa practică şi teoretică de până acum evidenţiază

următoarele cerinţe principale:funcţionalitatea superioară;fiabilitatea ridicată, specifică destinaţiei;execuţie şi exploatare cât mai eficientă din punct de vedere economic.În proiectarea sistemelor tehnice parţiale se disting următoarele etape:Etapa de pregătire, în care proiectantul identifică şi selectează materialele documentare în

vederea analizei temei de proiectare şi întocmirii programului calendaristic de proiectare.Etapa de pregătire teoretică, în care proiectantul începe fundamentarea teoretică a

proiectului prin: întocmirea de schiţe constructive, efectuarea tuturor calculelor principale, analiza metodelor ce pot fi utilizate la finalizarea problemelor de proiectare.

Etapa schiţării proiectului: este cea mai complexă şi de răspundere solicitând în mare măsură creativitatea proiectantului. În principal cuprinde: analiza atentă a soluţiilor constructive existente, a utilajelor maşinilor şi produselor similare, elaborarea de schiţe constructive noi, întocmirea calculelor de bază, întocmirea schiţelor de ansamblu care să răspundă cerinţelor impuse prin temă.

Page 3: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 3

Etapa proiectării tehnice este considerată ca o etapă de finalizare în care proiectantul trebuie: să precizeze schema definitivă a maşinii, să redacteze calculele finale, să urmărească executarea desenelor de ansamblu şi a detaliilor, să stabilească materialele utilizate, să controleze toate calculele prezentate în proiect.

Etapa elaborării prototipului de laborator este etapa în care proiectantul trebuie să se informeze la alte firme cu preocupări similare, despre soluţiile tehnice şi mai ales tehnologice adoptate, avînd însă în vedere caracterul original şi de noutate al maşinii proiectate.

Etapa de experimentare şi testare este etapa în care proiectantul trebuie să apeleze la o temeinică documentare, se va referi la aspecte ale practicii de atelier, ale materialelor noi, mai ieftine şi având proprietăţi îmbunătăţite.

Etapa definitivării soluţiilor de proiectare şi de corectare a eventualelor erori urmăreşte definitivarea soluţiei constructive a schemei şi a calculelor pe baza rezultatelor din etapa de experimentare.

Etapa încheierii concluziilor cuprinde concluzii cu privire la ansamblul lucrărilor de proiectare cu recomandările ce se impun, întocmirea unui raport care să conţină o temeinică analiză a tuturor lucrărilor de proiectare şi execuţie, întocmirea documentaţiei tehnice definitive şi multiplicarea acestora.

CONSIDERAŢII GENERALEMecanismele cu şurub şi piuliţă se utilizează pentru transformarea mişcării de rotaţie în

mişcare de translaţie sau invers în condiţii de transmitere a unor sarcini (ca transmisii de forţă ) sau având rol cinematic.

Obiectul prezentului proiect îl constituie un mecanism şurub-piuliţă cu acţionare manuală.Utilizarea mecanismelor cu şuruburi de mişcare în construcţia de maşini se datorează

avantajelor pe care le prezintă şi anume:construcţie simplă şi tehnologie de execuţie uşor realizabilă;posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizând forţe de acţionare mici;

raport mare de transmitere

π=

p

di 2 care duce la viteze mici

raport mare de transmitere;compactitatea construcţiei şi gabarit redus;funcţionare lină şi fără zgomot;posibilitatea de a asigura în mod simplu autofrânarea;permit utilizarea materialelor ieftine;preţ de cost scăzut.Între neajunsurile mecanismelor cu şuruburi de mişcare se menţionează:existenţa unei frecări mari între spirele filetului şurubului şi piuliţei;prezenţa unor puternici concentratori de tensiune în zona filetată afectează rezistenţa la

oboseală a şurubului;lipsa autocentrării;necunoaşterea exactă a forţelor de strângere.Mecanismul studiat este un cric cu piuliţă rotitoare (C.P.R.) care are ca principală

componentă un mecanism cu şurub şi piuliţă.

II. FUNCŢIONAREA CRICULUI CU PIULIŢĂ ROTITOAREVARIANTE CONSTRUCTIVE

Page 4: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 4

1 Cric cu piuliţă rotitoare cu clichet orizontal

În această variantă se prezintă un cric cu piuliţă rotitoare care are corpul din construcţie sudată şi la care roata de clichet este corp comun cu piuliţa.

Clichetul se acţionează prin intermediul unei manivele cu clichet orizontal, manivela fiind prevăzută şi cu un prelungitor.

Această variantă are următoarele elemente componenete principale: şurub principal, piuliţă rotitoare, corpul presei, rulment axial, clichet orizontal, cupă, bolţuri,

şuruburi, arc elicoidal, ştift. Această variantă am dezvoltat-o în cele ce urmează.

2 Cric cu piuliţă rotitoare cu clichet vertical În aceasta variantă cricul este prevăzut cu clichet vertical care şi el la rândul lui este

prevăzut cu un prelungitor . Corpul cricului nu este din construcţie sudată ca în primul caz ci dintr-o singură

bucată, el fiind prevăzut şi cu nervuri de rigidizare. Acest cric are ca elemente principale: şurub principal, batiu, piuliţă rotitoare, clichet

vertical, cupă, roată de clichet, rulment axial, şuruburi, bolţuri.

JUSTIFICAREA ALEGERII PROFILULUI FILETULUI PENTRU ŞURUB ŞI PIULIŢĂ

Datorită simplităţii constructive, mecanismele şurub-piuliţă au fost adesea folosite în condiţiile în care în lanţul cinematic se impunea transformarea mişcării de rotaţie în mişcare de translaţie cu caracteristici strict legate de cele ale elementului conducător.Transmiterea sarcinilor mari, în condiţiile realizării tehnologice relativ simple a elementelor componente, cu respectarea condiţiei de autofrânare, sunt alte atuuri pentru folosirea acestor mecanisme.

Mecanismele de ridicat au în componenţa lor cuple elicoidale de tip şurub-piuliţă. Formele constructive ale cricurilor depind atât de modul de ridicare a sarcinii cât şi de modul de acţionare al acestora.

Pentrul cricul cu piuliţă rotitoare se recomandă folosirea filetului trapezoidal deoarece are următoarele avantaje:

Rezistenţă şi rigiditate a spirei mai mare decât ale filetului pătrat;Asigură o centrare bună a piuliţei pe şurub;Prelucrarea prin frezare conferă o productivitate mărită faţă de strunjire;Folosirea piuliţelor reglabile radial (secţionate) permite eliminarea jocului axial, creat în

urma uzurii flancurilor.Randamentul transmisiei (mecanismului) şurub-piuliţă cu filet trapezoidal este mai

mic decit în cazul filetului pătrat.

PROFILUL ŞI RANDAMENTUL FILETULUI Tr

Filetul trapezoidal are profilul de forma unui trapez isoscel cu unghiul la vârf de 30º şi baza egală cu pasul. Flancul filetului are o înclinare de 15º. Jocurile la diametrul interior şi exterior sunt egale, iar fundul filetului este rotunjit cu r=0,25 mm.

Filetul trapezoidal este standardizat în STAS 2114/1-75 şi se execută cu pas fin, normal şi mare.

Page 5: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 5

Filetul trapezoidal are o rezistenţă şi o rigiditate mai mare ca filetul pătrat.Folosirea piuliţei reglabile permite eliminarea jocului axial creat în urma uzării flancurilor,

avantaj care impune filetul trapezoidal ca principală soluţie pentru mecanismele şurub-piuliţă. Filetul trapezoidal asigură o bună centrare între şurub şi piuliţă.

Filetele cu pas fin au randament mai scăzut. Randamentul şuruburilor de mişcare creşte la cele care se execută cu pas mare sau cu mai multe începuturi, creşterea fiind determinată şi de alegerea corectă a cuplului de materiale, de precizia de execuţie şi de calitatea suprafeţelor în contact.

NOTAREA FILETELOR DE MIŞCARE TRAPEZOIDALE

Notarea filetelor de mişcare de uz general se face conform regulilor de notare specificate în STAS 139-79. În conformitate cu această reglementare un filet trapezoidal cu diametrul nominal 38 şi pasul 7, cu două începuturi având sensul stânga şi câmpul de toleranţă 8e se notează:

Tr 38x12(P7) LH – 8ePasul filetului cu cele mai multe începuturi Ph se defineşte în funcţie de pasul filetului cu

un singur început şi de numărul de începuturi (n) şi pasul filetului cu un singur început.Ph=n·p

METODELE DE PRELUCRAREFiletele trapezoidale se pot obţine prin foarte multe metode, cele mai simple şi mai puţin

costisitoare sunt: strunjirea şi frezarea care au o productivitate foarte mare.Strunjirea este o metodă de bază în executarea filetelor interioare şi exterioare de precizie

normală şi ridicată. Sunt mai multe tipuri de obţinere a filetelor prin strunjire, astfel strunjirea cu cuţit profilat foloseşte un cuţit care are profilul golului dintre două spire, un filet se execută la mai multe treceri.

Productivitatea poate fi mai mare dacă pe acelaşi suport port-cuţit se montează două cuţite cu adâncimi de strunjire diferite.

O altă metodă foarte productivă este cea de strunjire cu cuţit pieptene, prelucrarea filetului fiind făcută la o singură trecere.

Frezarea filetelor – metoda preferată a acestui proiect – se remarcă printr-o productivitate ridicată, putându-se prelucra atât filete exterioare cât şi interioare. Se execută pe maşini de frezat cu freze disc profilate şi se recomandă o producţie de serie pentru acest procedeu de obţinere a filetelor.

În urma proceselor de frezare rezultă o rugozitate Ra=1,6..3,2 suficientă pentru angrenajul şurub-piuliţă.

CONSIDERAŢII PRIVIND PROTECŢIA MUNCIIPentru prevenirea unor eventuale accidente în timpul utilizării cricului s-au prevăzut o serie

de măsuri de protecţie:muchiile cu care se vine în contact în mod frecvent au fost teşite în scopul evitării unor

eventuale tăieturi sau zgârieturi;s-a făcut o dimensionare corespunzătoare a batiului cricului în raport cu înălţimea acestuia,

iar centrul de greutate al ansamblului s-a urmărit a fi adus cât mai aproape de axa cricului în vederea unei bune stabilităţi în funcţionare;

în scopul unei funcţionări continue şi fără zgomot, spirele şurubului şi ale piuliţei s-au uns cu unsoare consistentă de uz general MOLI 2, STAS 8961-71. Criteriul după care a fost aleasă această unsoare este determinat de proprietăţile acesteia:

preţ de cost scăzut;punct de picurare t=170ºC şi interval de lucru (-50º,80º);penetraţia 25ºC: 260..300 (zecimi de masă).

Page 6: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 6

III. MEMORIUL JUSTIFICATIV DE CALCUL

3.1. Calculul si proiectarea surubului

3.1.1. Alegerea profilului filetului

Se opteaza pentru filet trapezoidal STAS 2114/1-75.Filetul trapezoidal este un filet specific suruburilor de miscare , acesta poate sa preia forte

in ambele sensuri de actionare . cel mai mare avantaj al acestui tip de filet este ca se poate prelucra relativ usor fata de celelalte tipuri de filete pt suruburile de miscare si prin mai multe tipuri de prelucrari mecanice : strunjire , frezare.

3.1.2. Alegerea profilului surubului si piulitei

Pentru alegerea cuplui de material sa pornit de la o premisa ca rezistenta maxim admisa la

solicitarea de strivire sa fie 5 N/mm2 .Un alt criteriu important a fost costul materialelor care trebuie sa fie cat mai redus iar

materiale din gama celor des folosite si nu din categoria aliajelor scumpe care nu-si justifica

utilizarea in cazul de fata.

Deoarece surubul este supus la solicitari mici si mijlocii , este actionat manual se opteaza

pentru un otel laminat : OL 60 Pentru surub: OL 60 STAS 500-82 cu urmatoarele caracteristici mecanice:

-clasa de calitate (tratamentul termic):1

-rezistenta la tractiune Rm=590...710 [N/mm2]

-limita de curgere Rp0,2=320 [N/mm2]

-alungirea la rupere A=16 % minMaterialul piulitei a fost astfel ales incat uzura care apare sa fie materializata doar la

nivelul piulitei surubul fiind mai scump si cu prelucrari mecanice mai multe si mai pretentioase , modulul de elasticitate trebuie sa fie mai mic decat cel al materialului surubului ceea ce ar duce la o uniformizare a repartizarii sarcinii pe spire , inbunatatirea comportarii la oboseala si ca urmare cresterea duratei de functionare.

Pentru piulita s-a ales material din familia fontelor : Fc250Pentru piulita: Fc 250 STAS 658-82 cu urmatoarele caracteristici mecanice:

-rezistenta la tractiune Rm=210...320 [N/mm2]

-duritatea Brinell: 180...240 HB max.

3.13 Calculul diametrului mediu al filetului

Page 7: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 7

F 13600:=

N -forta axiala h 135:=

mm

ψ m 1.8: =

-factorul de lungime al filetului piulitei; pag.55;(1)ψ h 0.5: =

-factor dimensional; pag.55(1)

qa 7: =

[N/mm2] -rezistenta admisibila la strivire; (otel necalit-fonta antifrictiune) tab.3.3;pag.50;(1)

d2F

π ψ h⋅ ψ m⋅ qa⋅:=

d2 26.213=

[mm]; pag.55(1)(Diam mediu al filetului surubului)

Din STAS 2114/1-75pentru filete trapezoidale se aleged2 27: = [mm] - diametrul mediu; tab.2.2;pag.19;(1)D2 d2: =

d 30:= [mm] - diametrul nominal; tab.2.2;pag.19;(1)p 6:=

[mm] - pasul; tab.2.2;pag.19;(1) D4 31: = [mm] - diametrul exterior; tab.2.2;pag.19;(1)

(Piulita)d1 24: = [mm] - diametrul interior; tab.2.2;pag.19;(1)d3 d1: =

D1 24: = [mm] -diametrul interior; tab.2.2;pag.19;(1)

3.1.4 Alegerea numarului de inceputuri

La cricuri se impune conditia autofranarii deci filetul se executa cu un inceput.

3.1.5 Verificarea autofranarii

Page 8: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 8

β m φ '<

pag.56(1)β m atan

p

π d2⋅

: =

β m 4.046deg=

- unghiul de inclinare al elicei pe cilindrul de diametrul d2µ 0.15:=

pag.56;(1)α 1 15deg: =

φ ' atanµ

cos α 1( )

: =

φ' 8.827deg=

- unghiul de frecareµ - coeficient de frecare pentru cuplul de matariale ales

α 1 − unghiul de inclinare al flancului filetuluiβ m φ '<

- conditia aparitiei autofranarii este verificata3.1.6 Calculul numarului de spire in contactz

ψ m d2⋅

p: =

z 8.1=

pag.56;(1)zad 11: =

φ mz p⋅d2

: =

φ m 1.8=- factorul lungimii filetului

Conditia 6 z≤ 11≤

este indeplinita

3.1.7 Calculul lungimii filetului piuliteim z p⋅:=m 48.6=

[mm] pag.56;(1)

3.1.8 Calculul lungimii filetului surubuluih 135:= [mm]cursa−

maximaT 16:=

gabarit axial al surubuluiLf h m+ 3 p⋅+ T+: =Lf 217.6=

[mm] pag.57;(1)

3.1.9 Verificarea surubului3.1.9.1 Expresia momentelor de torsiune Mt1

1

2000d2⋅ F⋅ tan β m φ '+( )⋅: =

Mt1 41.959= [Nm] tab.4.1;pag.61(1)

Page 9: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 9

3.1.9.2 Efortul unitar de compresiuneσ c

4 F⋅

π d12⋅

: =

σ c 30.063=[N/mm2]

σ ac 58: =

[N/mm2] tab.4.1;

pag.61;(1)σ c σ ac<

-efotul unitar normal

3.1.9.3 Efortul unitar de rasucire

τ t16 10

3⋅ Mt1⋅

π d13⋅

: =

τ t 15.458=

[N/mm2] tab.4.1 pag.61;(1)

τ at 35: =

[N/mm2]

τ t τ at<

- efortul normal tangential

3.1.9.4 Efortul unitar echivalent

σ ech σ c2

4 τ t2⋅+:=

σ ech 43.123=

[N/mm2] pag.60;(1)σ ech σ ac<

-Th a III de rezistenta

σ ac 58: =

[N/mm2]

3.1.9.5 Verificarea spirelor surubului3.1.9.5.1 Solicitarea de strivireH1 0.5 p⋅: =H1 3=

[mm] - inaltimea utila

h 0.634 p⋅:= h - grosimea spirei la bazah 3.804=

qF

z π⋅ d2⋅ H1⋅: =

q 6.598= [mm] tab.4.2;pag.63;(1)

3.1.9.5.2 Solicitarea de incovoiereac 0.5: =

[mm] - jocul la fund pentru pasul p=6

σ i

6 F⋅H1

2ac+

π z⋅ d1⋅ h2⋅

: =

σ i 18.467=

[N/mm2] tab.4.2;

σ ai 64: =

[N/mm2]

σ i σ ai<

Page 10: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 10

3.1.9.5.3 Solicitarea la forfecareτ f

F

z π⋅ d1⋅ h⋅: =

τ f 5.854=

[N/mm2] tab.4.2;

τ af 46: =

[N/mm2]

3.2 Dimensionarea piuliteiDin STAS 3921-86 se alege un rulment axial cu bile pe un rand cu simplu efect. Deoarece seriile de rulmenti sunt standardizate in serii cu valori din 5 in 5 mm rulmentul ales este cel cu dimensiune cea mai apropiata de diametru exterior al surubului de forta dar imediat urmatoare. dr 35: =

[mm]

Dr 52: = [mm]

H 12:= [mm]

c0 39: = [KN]

da 40: = [mm]De Dr 5+: =

De 57=[mm]

Se verifica conditia:Dp

De D1−

2: =

Dp 16.5= [mm]Dp 5>

3.2.1 Verificarea piulitei3.2.1.1 Verificarea corpului piulitei la solicitari compuseEfort unitar normal

Page 11: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 11

σ c4 F⋅

π De2

D42−( )⋅

: =

σ c 7.568=[N/mm2]

σ ac 58: =

[N/mm2]

σ c σ ac<

Efort unitar tangential

τ t16 10

3⋅ Mt1⋅ De⋅

π De4

D44−( )⋅

: =

τ t 1.265=[N/mm2]

τ at 23: =

[N/mm2]τ t τ at<

Efort unitar echivalent

σ ech σ c2

4 τ t2⋅+:=

σ ech 7.98=[N/mm2]

σ ac 48: =

[N/mm2]σ ech σ ac<

3.2.1.2 Verificarea spirelor piuliteiSolicitarea de strivireD2 27: =

qF

z π⋅ D2⋅ H1⋅: =

q 6.598=[mm] tab.4.2;pag.63;(1)q 6.598=[N/mm2]qa 7: =

[N/mm2]

Solicitarea la incovoiere

σ i

6 F⋅H1

2ac+

π z⋅ D1⋅ h2⋅

: =

σ i 18.467=

σ ai 32: =

[N/mm2]

σ i σ ai<

Solicitarea la forfecareτ f

F

z π⋅ D1⋅ h⋅: =

τ f 5.854=

τ f 5.854=[N/mm2]

τ af 20: =

[N/mm2]

Page 12: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 12

Conditia de rezistenta este verificata deorece valoarea calculata este mai mica decat cea admisibila. τ f τ af<

3.3 Calculul cupeiψ D 0.96: =

- factorul dimensional al suprafetei de sprijin

qa 30: =

[N/mm2] -presiunea admisibila de contact

Dcs4 F⋅

π ψ D⋅ qa⋅:=

Dcs 24.52=[mm]

Dcs 25: = mmdc1 2.4 Dcs⋅: =

dc1 60=[mm]hc 1.6 Dcs⋅: =

hc 40=[mm] - inaltimea cupeidc2 Dcs 10+: =

dc2 35=[mm]hcs hc 10−: =

hcs 30=[mm] - adancimea gaurii

Calculul momentului de torsiune de frecare dintre surub si cupaIn cazul variantei cu rulment axial se utilizeaza relatia :µ 0.01:=D0 10: =

- diametrul gaurii de centrare pentru prelucrarea suprafetei interioare a cupei

Mt21

2000µ⋅ F⋅ d⋅: =

Mt2 2.04=Nm

Verificarea la presiune de contact dintre capul surubului si cupa Verificarea se face in cazul variantei cu lagar axial de alunecare: q

4 F⋅

π Dcs2

D02−( )⋅

: =

q 32.983=N/mm2

mai mic decat:qa 25 40. .: = N/mm2

3.3.1 Verificarea cupeiσ str

4 F⋅

π Dcs2⋅

: =

σ str 27.706=[N/mm2]

σ astr 35: =

[N/mm2]

σ str σ astr<

MECANISMUL DE ACTIONARELungimea maniveleiMtot Mt1 Mt2+: =

Page 13: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 13

Mtot 43.999=Nm

ni 1: = - numarul de muncitori care actioneaza cricul

k 1:= - coeficientul de nesimultaneitate

Fm 250: =

N - forta cu care actioneaza un muncitor

l0 50: =

mm - lungimea necesara prinderii manivelei pentru un muncitor

Lc 103 Mtot

k ni⋅ Fm⋅⋅: =

Lc 175.998= mm

z 0.01 Lc⋅: =z 14:=

-numarul de dintiSe adopta :L-lungimea efectiva a maniveleiL Lc l0+: =

mmL 225.998=

mm

DETERMINAREA DIAMETRULUI MANIVELEI SI A PRELUNGITORULUIσ ai 102: =

[N/mm2] - pentru OLC 50

l 80:=Lm 0.50 Lc⋅ l0+: =Lm 137.999= mm

d5

332 k⋅ ni⋅ Fm⋅ Lc Lm− l+( )⋅

π σ ai⋅: =

d5 14.335= mm

Din STAS se alege o teava cu diametru exterior d5 15: = D 1.3 d5⋅: =

D 19.5= mm

Calculul rotii de clichetDiametrul D se determina constructivDe 57: =

- diametrul exterior al filetului surubului pe care se monteaza mecanismul de actionare

Di 1.4 De⋅: =Di 79.8= mm

- diametrul interior al rotii de clichet Dm

Di

1 0.25πz

⋅−: =

Dm 84.543= mm - diametrul mediu al rotii de clichetz 14=

11( )

tπ Dm⋅

z: = mm

Page 14: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 14

t 18.971= mm - pasul rotii de clichetb 0.5 t⋅:=

mmb 9.486= mm

- grosimea dinteluih 0.5 b⋅:=

mmh 4.743= mm

- inaltimea dinteluiDext Di 2 h⋅+: =Dext 89.286= mm

Verificarea rotii de clichetN -sarcina care actioneaza pe dintele roti de clichet

Frc2 Mtot⋅ 10

3⋅

Dm: =

Frc 1.041 103×= N

σ ai 102: =

- pentru OLC 50 [N/mm2]

incovoiere :

Frc 1.041 103×=

δ 8:=

mm

latimea rotii de clichetσ i

3 Frc h⋅( )⋅

b2 δ⋅

: =

σ i 20.575=[N/mm2]σ i σ ai≤

forfecare :τ f

Frc

b δ⋅: =

τ f 13.716=[N/mm2]

τ af 74: =

[N/mm2]

Verificarea la strivire a suprafetei de contact dintre dintele rotii de clichetσ as1 100: =

[N/mm2]

σ s1Frc

b h⋅: =

σ s1 23.136=[N/mm2]

efortul unitar de strivire pe o suprafata :σ as2 100: =

[N/mm2]

n1 6: =a 0.7 d5⋅: =a 10.5=

Page 15: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 15

σ s212 10

3⋅ Mtot

n1 a2⋅ δ⋅

: =

[N/mm2]

σ s2 99.772=σ s2 σ as2≤

δ ef12 10

3⋅ Mtot⋅

n1 a2⋅ σ s2⋅

: =

δ ef 8= mm

δ 8:=

mm

CALCULUL CLICHETULUIDimensiunile clichetuluil1 1 Dm⋅: =l1 84.543=

β asinDm

2 l1⋅

deg⋅: =

β 42.36:=

γ180

π

De Di−

Dm⋅ tan β( )⋅ deg⋅: =

γ 5.232−=αγ 5+:=θ 2 β α+( )⋅: =θ84.256=

VERIFICAREA CLICHETULUI :h 12:=

mm

c 12:= mm

inaltimea rotii de clichetσ c

6 Frc⋅ l1⋅

c h2⋅( ): =

σ ai 102=

σ c 64.003: =

[N/mm2]

σ c σ ai≤

CALCULUL BOLTULUI :Fb Frc: =

dbef

316 Fb⋅ h⋅

π σ ai⋅:=

mm

db 10: =dbef 8.544= mm

Page 16: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 16

- forfecare τ f

4 Fb⋅

π db2⋅

: =

τ f 13.253=[N/mm2]

- strivire σ s

Fb

db h⋅: =

σ s 8.674=[N/mm2]

CORPUL CRICULUICricul este turnat, iar materialul din care este facut e: FC 200De 57: =a 8:=

mm - grosimea pereteluib 1.5 a⋅:=b 12=

mm - grosimea talpii corpuluiγ 7:=D5 De 10+: =D5 67=

mm - diametrul interior al corpului in zona surubului de fortaD6 D5 2 a⋅+: =D6 83=

mm - diametrul exterior al corpului in zona surubului de fortah 135:=

n1h

p: =

n1 22.5=L1 n1 p⋅ 20+: =L1 155=De 57:=Dg 1.4 De⋅:=Dg 79.8=

g3De D0−

2: =

g3 23.5=k 1.6 g3⋅: =k 10:=h 135:=

mmp 6:=

mm

n1h

p: =

n1 22.5= mmH1 n1 p⋅ 40+: =H1 175=

mm

Page 17: Cric Cu Piulita Rotitoare

UTC-N PROIECT DE AN Pag. 17

H H1 m+ k− 2+: =H 215.6=

mm inaltimea totala a corpului

luam D7 D5: =

D84 F⋅

π 1.5⋅

:=σ b 1.5: =D8 107.443= mm

MD8 D7−( )

2: =

M 20.222=

BIBLIOGRAFIE

Dorina Mătieşan – Elemente de proiectare pentru mecanisme cu şurub şi piuliţă;Adalbert Antal – Reductoare, vol. I şi II;G. Hulpe – Desen industrial;*** – Colecţie STAS, vol. I, II şi IIID. Matiesan,etc. Elemente de proiectare pentru mecanismul cu surub si piulita. Institutul

Politehnic Cluj-Napoca. 1985Jula,etc. Mecanism surub-piulita indrumar de proiectare, Brasov, Editura Lux Libris. 2000