Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 1UNIVERSITATEADINCRAIOVAFACULTATEADEMECANICPROIECT : O.M. 1.CRICCUURUBROTITORF=25300 N; h=295 mm; cc=0,22NDRUMTOR :Conf. Dr. Ing. CATRINAGh.STUDENT :ANULUNIVERSITAR:Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 21999-2000CUPRINS: 1. Memoriul de prezentare 1.1. Descrierea general a cricului : constructiv, funcional, deservire----------------31.2. Reguli de montaj, ntreinere i exploatare-------------------------------------------31.3. Probleme privind N.T.S. i P.S.I. la execuia i exploatarea cricului-------------3 2. Breviar de calcul2.1. Diagramele de eforturi n elementele sistemului --------------------------------------42.2. Calculul de proiectare al cuplei cinematice S-P ---------------------------------------522.2.1. Alegerea formei filetului-------------------------------------------------------52.2.2. Alegerea materialelor-----------------------------------------------------------632.2.3. Predimensionarea urubului---------------------------------------------------62.2.4. Verificarea condiiei de autofrnare------------------------------------------72.2.5.Calcularea nlimii piuliei---------------------------------------------------8 2.2.6. Calculul de dimensionare sau de verificare al piuliei----------------------84 2.2.7. Definitivarea formei constructiveaextremitilor urubuluicu verificarea acestora--------------------------------------------------------------------------------------------------95 2.2.8. Verificarea urubului i a piuliei:- verificarea filetului la ncovoiere i forfecare--------------------------------------10- verificarea la solicitarea compus----------------------------------------------------122.2.9. Calculul randamentului: - pentru filet--------------------------------------14- pentru sistem-----------------------------------142.3. Proiectarea sistemului de acionare-----------------------------------------------------1562.3.1. Determinarea lungimii manivelei---------------------------------------------152.3.2. Determinarea seciunii manivelei---------------------------------------------1572.3.3. Verificarea manivelei la rigiditate--------------------------------------------172.3.4. Proiectarea mecanismului cu clichet-----------------------------------------172.4. Batie, cadre, corpuri----------------------------------------------------------------------202.4.1. Calculul corpului cricului-----------------------------------------------------202.4.2.Verificarea la flambaj--------------------------------------------------------212.4.3.Calculul de dimensionare al tlpii------------------------------------------212.4.4. Calculul bolului din cuplele prghiilor-------------------------------------21Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 3

1. Memoriul de prezentare.1.1. Descrierea general a cricului.Din punct de vedere constructiv, cricul este alctuit dintr-un numr de 8 bare, un urub i o piuli ce realizeaz cupla elicoidal, piulia fiind introdus ntr-un corp, fixarea acesteia putndu-se realiza subdiferite variante (prinboluri, uruburi etc.). urubul cricului trece printr-un lagr cu alunecare, fiind acionat de un dispozitiv de acionare cu clichet.Acest cricesteutilizat ncazul ridicrii automobilelor, realizndosigurann exploatare pentru o for F =25300 N, o curs h =295 mm i un coeficient de siguran impus cc=0,22.1.2. Reguli de montaj, ntreinere i exploatare.Cricul nu trebuie pstrat ntr-un mediu oxidant, iar cuplele cinematice se greseaz. Pentru gresare se recomand vaseline (sintetice sau naturale), pentru reducerea coeficientului de frecare n momentul utilizrii. Pentruoexploatarecorespunztoarecricul trebuieaezat vertical fadesol, iar talpa trebuie s aib contact cu solul pe toat suprafaa de aezare. 1.3. Probleme privind N.T.S. i P.S.I. la executarea i exploatarea cricului.Utilizarea trebuie fcut cu atenie pentru a nu provoca leziuni celor ce lucreaz cu cricul. Sprijinirea ntre cric i elementul pe care l va ridica trebuie fcut corect, pentru a nu aluneca i a fi aruncat provocnd astfel accidentri. Zonele de fixare sub automobil nu trebuie s aib pe ele ulei sau vaselin deoarece exist riscul s alunece cricul sub sarcin.Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 42. Breviar de calcul2.1. Diagramele de eforturi n elementele sistemuluiDiagramele de eforturi sunt grafice care reprezint variaia mrimilor eforturilor n seciunile elementului considerat.Trasarea diagramelor de eforturi trebuie fcut pentru fiecare element al sistemului, n vedereaproiectrii optime a acestuia. Trasarea acestor diagrame (att ca variaie ct i ca mrime) trebuie realizat n momentul proiectrii elementelor.Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 5Fig.: 2.1.Pentru a putea trasa diagramele de eforturi trebuie cunoscute forele ce apar (acioneaz) n sistem. Acestea se calculeaz cu relaii ca cele de mai jos: - pentru : min=20 i max=80 [ ] N sin 2FFp(1.1.)[ ][ ]'N2 0 s i n 22 5 3 0 0s i n 2FFN8 0 s i n 22 5 3 0 0s i n 2FF m i nm a x pm a xm i n p'N 1 3 , 3 6 9 8 6 FN 1 5 , 1 2 8 4 5 F m a x pm i n pFCE = Fpcos [N](1.2.) [ ][ ]' N 2 0 c o s 1 3 , 3 6 9 8 6 c o s F FN 8 0 c o s 1 5 , 1 2 8 4 5 c o s F F m i n m a x p m a x C Em a x m i n p m i n C E'N 5 9 , 3 4 7 5 5 FN 5 4 , 2 2 3 0 F m a x C Em i n C E2.2. Calculul de proiectare al cuplei cinematice S-P82.2.1. Alegerea formei filetuluiDatorit faptului c solicitarea se face pe ambele flancuri ale filetului urubului, se alege filet trapezoidal conform STAS2114 -75.Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 6Fig.: 2.1.unde:-p[mm]- pasul filetului;- D1 [mm] - diametrul exterior al filetului interior;- d1 [mm] - diametrul exterior al filetului exterior;- H [mm] - nlimea triunghiului generator al filetului;- D2[mm] - diametrul mediu al filetului interior;- d2 [mm] - diametrul mediu al filetului exterior;- H1[mm] - nlimea util a filetului; - D4[mm] - diametrul interior al filetului interior;- d3[mm] - diametrul interior al filetului exterior.- H4[mm] - nlimea filetului interior;- h3[mm] - nlimea filetului exterior.2.2.2. Alegerea materialelor.uruburile de micare se execut n general din oel carbon i oel carbon de calitate, mai rar din oel aliat, n cazul cnd acionarea este manual.innd seama de mrimea solicitrilor, importana piesei i criteriul rezisten ridicat-greutate minim-pre de cost sczut, aleg ca material pentru urub OLC 45 STAS 880-80. Piulieleserecomandsseexecutedinmaterialeantifriciunenscopul evitrii uzrii premature a urubului. Aleg ca material pentru piuli Fgn 700 STAS 6071-75.Limita de curgere i rezistena la traciune se adopt conform tabelului de mai jos:Tabel:2.2.Material STAS Simbol Caracteristici mecaniceOrgane de MainiProiect Nr. 1 Pag. 7Sta-reaLimit de curgere [MPa]Rezistena de rupere la traciune[MPa]0 1 2 3 4 5Oel carbon de calitate pentru tratament termic880-80 OLC 45 Cr 480 700-840Font cu grafit nodular turnat n piese6071-75 Fgn 700 - 450 7002.2.3. Predimensionarea urubului.Diametrul interior al filetului se determin din condiia de rezisten la compresiune: ( )( )[ ] mm F K 4dc atCE3 1 (2.3.1.)unde: - k[- ] coeficient ce ine seama de solicitarea suplimentar de torsiune a urubului.k=1,251,3 Adopt k =1,3.- at [MPa] tensiunea admisibil la traciune, respectiv compresiune.at =cc02 (2.3.2.)unde: 02 [MPa] limita de curgere;cc[-] coeficientul de siguran.nlocuind n relaia (2.3.2.) ,se obine:[ ][ ] ' M P a 4 5 0 2 2 , 0M P a 4 8 0 2 2 , 0p i u l i t a t u r u ba t' M P a 9 9M P a 1 0 5 , 6p i u l i t a t u r u ba tnlocuind n relaia (2.3.1.), se obine:( )[ ] mm23,346 , 10559 , 34755 3 , 1 4d3 1 Din STAS 2114-75 se alege urubul cu filet trapezoidal, ale crui caracteristici sunt prezentate n tabelul de mai jos:Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 8Tabel: 2.3.Simbolizarea filetului ales conform STAS 2114-75pdd1d1d3d2D2DD4D1H d3Tr 32x6 6 32 25 29 33 26 11,2 252.2.4. Verificarea condiiei de autofrnare.n exploatareeste necesar ca sarcina s nuse deplasezedupncetarea acionrii manivelei. La acest sistemurub-piuli cerina este ndeplinit dac se realizeaz condiia:2 De=40,87 mmAdopt De=42 mm.2.2.7. Definitivarea formei constructive a extremitilor urubului cu verificarea acestoraNu toate dimensiunile rezult din calcule, ele se aleg constructiv de ctre proiectant, urmnd ulterior s fie verificate:Dce=(1,42)d [mm]Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 10Adopt Dce=2d=232=64 [mm]Dci=(0,30,5)Dce[mm]Adopt Dci=0,5Dce=0,564=32 [mm]hc=(0,250,4)d [mm]Adopt hc=0,4d=0,432=12,8 [mm]Adopt c1=1 mmAdopt c2=1 mmd =32 mmAdopt c=2 mmDg=d+2c2=32+2=34[mm] Dc=Dce-2c=64-22=60 [mm]Fig. 2.7.Verificarea filetului la ncovoiere i forfecareVerificareacapului urubului lancovoieresefaceanalogcaaelicei filetului, considernd capul filetului o grind ncastrat, desfurndu-l pe diametrul de ncastrarea. ( )ai2cg C CEih d 2d 2 D D F 3 + (2.7.1.)Se poate consideraai at[MPa] (2.7.2.) ( )[ ] MPa06 , 9213 32 232 2 34 60 59 , 34755 32i + i=92,06 [MPa] hTR = 0,63396+20,5tg150=4,07 [mm]Din relaia (2.8.4.) rezult [ ]32urub zmm216,83607 , 4 25W [ ]32TR 4piulit zmm 6h DW (2.8.4.)[ ]32piulit zmm286,22607 , 4 33W Conform relaiei (2.8.2.) se calculeaz: [ ][ ]' M P a 9 9 0 8 , 2 22 2 , 2 8 62 , 6 3 1 9M P a 6 , 1 0 5 1 4 , 2 98 3 , 2 1 62 , 6 3 1 9p i u l i t a i p i u l i t i u r u b a i u r u b iVerificarea filetului urubului i piuliei la forfecareTensiunea de forfecare se determin n ipoteza c sarcina FCE/z, ce revine unei elice acioneaz la rdcina filetului (pe cilindrul de diametru d1(3) pentru urub i pe cilindrul de diametru D1(4) pentru piuli).Tensiunea de forfecare se calculeaz cu expresia:

[ ] MPa A zFaffCEf (2.8.5.) unde: Af[mm2]: seciunea de forfecare ;af [MPa]: tensiunea admisibil de forfecare a materialului urubului, respectiv piuliei. af (0,60,8)at, c[MPa](2.8.6.)Adopt af=0,6at.Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 13[ ][ ]' M P a 2 , 7 9 9 9 8 , 0M P a 4 8 , 8 4 6 , 1 0 5 8 , 0p i u l i t a f u r u b a fAf urub= d3hTR [mm2](2.8.7.) =>Af. urub= 254,07=319,66[mm2]Af piuli= D4hTR [mm2](2.8.8.) =>Af. piuli= 334,07=421,95 [mm2]Cu relaia (2.8.5.) [ ][ ]' M P a 4 8 , 8 4 8 8 , 96 6 , 3 1 9 1 15 9 , 3 4 7 5 5M P a 2 , 7 9 4 9 , 79 5 , 4 2 1 1 15 9 , 3 4 7 5 5 u r u b a f u r u b fp i u l i t a f p i u l i t f Verificarea la solicitarea compus.urubulipiuliasuntsolicitatecompusdeforaaxialimomentuldersucire. Verificarea se face dup ipoteza cea mai defavorabil, teoria tensiunilor tangeniale maxime, cu relaia:( ) ( )[ ] MPa4c at2t2c t ech + (2.8.9.) unde: t,(c) [MPa] - tensiunea normal efectiv produs de solicitarea axial: ( )efCEc tAF [MPa] (2.8.10.), ( )[ ]223 , 1urub efmm 4dA (2.8.11.), ( ) [ ]2 242e piulit efmmD D4A (2.8.12.).t [MPa] - tensiunea tangenial efectiv produs la solicitarea de torsiune:[ ] MPa WTpmaxt (2.8.13.),( )[ ]333 , 1urub pmm 16dW (2.8.14.) ( ) [ ]3 43epiulit pmmk 116DW (2.8.15.)Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 14[ ] - DDke4(2.8.16.)( ) [ ] mm Ntg d F21T2 2 CE 1 + (2.8.17.) [ ] mm NR F Tm CE 2 (2.8.18.)[ ] mm D DD D31R2ic2ec3ic3ecm (2.8.19.)Rm=raza medie de contact, ntre piesele aflate n micare relativ de rotaie, una fa de alta.nlocuind n relaia (2.8.19.) se obine: [ ] mm24,8932 6432 6431R2 23 3m nlocuindn relaia (2.8.18.) se obine: T2=0,134755,5924,89=86506,66 [Nmm]nlocuind n relaia (2.8.17.) se obine: ( ) [ ] mm N74 , 85961 91 , 5 77 , 3 tg 29 59 , 3475521T1 + Ttot = T1 + T2[Nmm](2.8.20.)=> Ttot=85961,74+86506,66=172468,4 [Nmm]=> Tmax=T2=86506,66 Nmmnlocuind n relaia (2.8.16.) se obine: [ ] -0,724633k nlocuind n relaia (2.8.15.) se obine: ( ) [ ]3 43piulit pmm13975,78 72 , 0 11646W nlocuind n relaia (2.8.14.) se obine:[ ]33urub pmm3067,961625W nlocuind n relaia (2.8.13.) se obine: [ ][ ]' M P a 2 , 2 89 6 , 3 0 6 76 6 , 8 6 5 0 6M P a 1 9 , 67 8 , 1 3 9 7 56 6 , 8 6 5 0 6 u r u b tp i u l i t tnlocuind n relaia (2.8.12.) se obine: ( ) [ ]2 2 2piulit efmm806,6 33 464A nlocuind n relaia (2.8.11.) se obine:[ ]22urub efmm490,87425A n final, cu relaia (2.8.10), se obine :( )[ ]( )[ ]' M P a 8 , 7 08 7 , 4 9 05 9 , 3 4 7 5 5M P a 0 9 , 4 36 , 8 0 65 9 , 3 4 7 5 5 u r u b c tp i u l i t c tCondiia din relaia (2.8.9.) este verificat prin relaiile:Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 15( )[ ]( )[ ] ' + + M P a 6 , 1 0 5 5 2 , 9 0 2 , 2 8 4 8 , 7 0M P a 9 9 8 3 , 4 4 1 9 , 6 4 0 9 , 4 3 u r u b c a t2 2 u r u b e c hp i u l i t c a t2 2p i u l i t e c h2.2.9. Calculul randamentuluia) Randamentul cuplei elicoidaleSe calculeaz cu relaia: ( )[ ] - tgtg22CE + (2.9.1.)nlocuind, se obine: ( )[ ] -0,3991 , 5 77 , 3 tg77 , 3 tgCE + b) Randamentul criculuiSe calculeaz cu relaia:[ ] - TTLLcucu (2.9.2.) unde: Lu,Tu lucrul mecanic (momentul) forelor utile;Lu,Tu lucrul mecanic (momentul) consumat.[ ] mm Ntg d F21T2 2 CE u (2.9.3.) nlocuind, n relaia (2.9.3.), se obine: [ ] mm N7 , 33207 77 , 3 tg 29 59 , 3475521Tu

( ) [ ] mm NR tg d21F T Tm 2 2 tot c]]]

+ + (2.9.4.)nlocuind, n relaia (2.9.3.), se obine: [ ] mm N4 , 172468 T Ttot c n concluzie cu relaia (2.9.2.) , se obine : [] -19 , 04 , 1724687 , 33207 2.3. Proiectarea manivelei de acionare9 2.3.1. Determinarea lungimii maniveleiOrgane de MainiProiect Nr. 1 Pag. 16Realizarea dectresistemasarcinii Fse faceprinaplicareaunui moment de torsiunelapiesarotitoareacuplei cinematicei piuli, capabil snvingmomentul forelor de frecare ce apar n cupla respectiv :Text Ttot (3.1.1.)Momentul de torsiune Textse realizeaz cu ajutorul manivelei, la captul creia se acioneaz cu o for de acionare Fa (fora braului omului) Text=nksFal t m[Nmm] ,(3.1.2.)unde: n [-] - numrul de oameni ce acioneaz manivela;ks[-]-coeficientdesimultaneitate, ineseamacnutoilucrtoriiacioneazn acelai timp i c nu toi pot s apuce manivela n acelai loc;Fa=150200 N(300 N) fora braului omului;Adopt Fa=200 [N]. ltm[mm] - lungimea teoretic a manivelei. Se consider c fora de acionare este aplicat la mijlocul lungimii de apucare a minii, atunci lungimea teoretic a manivelei se determin cu relaia:[ ] mm F k nTla stottm (3.1.3.) nlocuind, n relaia (3.1.3.), se obine: [ ] mm862,34200 1 14 , 172468ltm Lungimea real a manivelei (lrm ) va fi mai mare, pentru a permite apucarea sa cu mna. La acest tip de cric se are n vedere c ea trece prin urub : lr m=lt m+(7080) mm [mm](3.1.4.)nlocuind, n relaia (3.1.4.), se obine:lr m=863+80=943[mm]Deoarece lrm=943 mm>800 mm, se va folosi o manivel cu prelungitor.2.3.2. Determinarea seciunii maniveleiForma seciunii manivelei trebuie s permit apucarea comod cu mna a acesteia. Din acest motiv se va folosi o seciune circular plin sau inelar. Determinarea dimensiunilor seciunii manivelei se face din condiia de rezisten la ncovoiere, considernd manivela ca o grind ncastrat n urub.aiinec zMW (3.2.1.)n care : Mi = Text(Text = Ttot) [Nmm]Wznec[mm3] - modulul de rezisten axial al seciunii manivelei;ai[MPa] - rezistena admisibil la ncovoiere al materialului manivelei, cu:crai (3.2.2.)Fig.: 3.2.Organe de MainiProiect Nr. 1 Pag. 17cu: r [MPa] - limita de rupere a materialului manivelei;c(2-4) - coeficientul de siguran la ncovoiere al manivelei.Pentru manivel s-a adoptat: OL 45, cu urmtoarele caracteristici: Tabel: 3.2.Material STAS SimbolCaracteristici mecaniceLimita de curgere[MPa]Rezistena de rupere la traciuneOel de uz general pentru construcii550/1-78OL 45 225-255 412-490nfunciedemodululderezisten axial necesar calculatse adopt o seciune la care:Wz ef Wz nec(3.2.3.)unde [ ] [ ] mm W 32d mm 32dW3ef zm33mef z (3.2.4.)cu dm [mm] - diametrul manivelei. Diametrul manivelei dmtrebuie s respecte condiia: 8 mm dm 50 mm pentru a putea fi prins cu mna.nlocuind, n relaia (3.2.2.), se obine: [ ] MPa2062412ai nlocuind, n relaia (3.2.1.), se obine: [ ]3nec zmm23 , 8372064 , 172468W nlocuind, n relaia (3.2.4.), se obine: [ ] mm20,4323 , 837 32d3mAdopt dm=28 mm.8 mm[ ] mm88 , 988 , 4493 , 6881 2 F 2afb 5 , 0 ... 25 , 0b Adopt =0,4b=0,411=4,4 =>[ ] mm83 , 3204 4 , 4 293 , 68812Fatb Fig. 3.4. =>( ) ( )[ ] mm98 , 102044 , 4 11 93 , 6881 8 b F 833aib + + n final, nlocuind n relaia (3.4.12.),se obine: db= max[52,14; 9,88; 3,83; 10,98] [mm].Concluzionnd : db=52,14 mm Adopt db=53 mm.2.4. Batie, cadre, corpuriOrgane de MainiProiect Nr. 1 Pag. 212.4.1. Calculul corpului criculuiDimensiunile corpului sealeg nfunciedecelelalteelementeale cricului. Astfel nlimeacorpului sestabiletedincondiiaca, npoziiadejos, urubul snuating pardoseala de sprijin; dimensiunile transversale ale cricului se stabilesc din condiia de a permite trecerea urubului prin corp, combinat cu condiiile de rezisten i tehnologice; talpa cricului se stabilete din condiia de stabilitate a cricului i condiia de rezisten a postamentului pe care se aeaz.Dimensionarea barelor:a) Lungimea barei : Hmin=2lpsinmin+hc+ht [mm] (4.1.1.)Hmax=2lpsin max [mm](4.1.2.)h=Hmax -Hmin [mm] (4.1.3.)Fig. 4.1.1. Din relaiile: (4.1.1.),(4.1.2.), (4.1.3.) obinem : h=2lp(sin max -sinmin) [mm]=> ( ) ( )[ ] mm47 , 22920 sin 80 sin 2295sin sin 2hlmin maxp (4.1.4.) Adopt : lp=230 mm.

b) Grosimea barei:Determinarea ariei seciunii se face din condiia de rezisten la strivire:[ ]2asmax pnecmm FA(4.1.5.)as=cc02=0,22450=99 MPa(4.1.6.)Anec=bg [mm] (conform fig:4.1.2.) (4.1.7.)Fig.: 4.1.2Din relaiile (4.1.5.) i (4.1.7.), rezult:[ ] mm gFbasmax p (4.1.8.)nlocuind, n relaia (4.1.8.), se obine: [ ] mm47,999 7,813 , 36986b Adopt b=48 mm.2.4.2. Calculul de dimensionare a tlpiias=22,5 [MPa] Adopt as=2 MPa. [ ]2asnecmm12650225300 FA dar Anec=Ll [mm](4.2.1.) AdoptL=200 mmOrgane de MainiProiect Nr. 1 Pag. 22[ ] mm25 , 6320012650LAlnec Adopt: l=64 mm. Fig.: 4.2.2.4.3. Calculul bolului din cuplele prghiilor.M=0,5Fpsin ming[Nmm](4.3.1.)[ ] N8 , 17377259 , 347552FFCEp (4.3.2.)nlocuind, n relaia (4.3.1.), se obine: M=0,517377,8sin20=2971,78 [Nmm] Diametrul bolului este dat de relaia: [ ] mm74 , 24278 , 2971 32 M 32d33aif Adoptdf =25 mm.2.4.4. Lungimea urubuluilst=2lpcosmin=2230cos20=432,26 [mm]lsr=lst+hp+(510) (4.4.)nlocuind, n relaia (2.4.4.), se obine: lsr=432,26+72+6=510,26 [mm]Adopt lsr=512 mm.