I.MEMORIU TEHNIC

Prezentul proiect are ca scop proiectarea unei prese cu piulita fixa.Presele cu surub cu actionare manuala se utilizeaza in constructia de masini,

in ateliere, mecanice pentru indoirea si ambutisarea unor pise de dimensiuni reduise in numar mic. De asemenea presele se mai folosesc la presarea unor ajustaje si la operatia tehnologica de matritare.

Presele cu actionare manuala cu surub de forta au urmatorul principiu de functionare:

-asupra manivelei se actioneaza cu o forta (Fm) care roteste surubul de forta prin intermediul portiunii de calare pe care se imbina surubul cu manivela;

-surubul de forta transmite traversei mobile o sarcina cu care actioneaza asupra pieselor de prelucrat;

Cupla de rotatie surub-piulita transforma miscarea de rotatie in miscare de translatie, astfel surubul executa o miscare de rototranslatie.

O gama larga de utilizare a preselor in costructia de masini se datoreaza avantajelor pe care le prezinta:

-constructie simpla-tehnologie de constructie usor realizabila-utilizarea materialelor ieftine- posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizind forte de

actionare mici

-realizeaza un raport mare de transmitere ? care duce la viteze mici-functionare buna fara zgomot-gabarit redus si compactitaea constructieiPe linga aceste avantaje enumerate mai sus presele au si unele neajunsuri-necunoasterea exacta a fortelor de presare-existenta unei frecari destul de mari intre spirele filetului surubului si a

piulitei care canduce la uzura pieselor-randament scazut-lipsa autocentrarii

SOLUTII COSTUCTIVE:

1.Presa cu piulita fixa cu batiu in consolaBatiul are o forma deschisa .La partea inferioara are o suprafata plana pe

care se aseaza accsesoriile in care se reazama piesa asupra careia se actoineaza. De asemenea talpa este prevazuta cu gauri pentru fixarea piesei pe postament. Se observa ca talpa presei este scobita, pentru a asigura o pozitionare mai precisa a presei. La partea superioara a batiului are o consola in care se

1

monteaza piulita fixa . La acest tip de se recomanda montarea piulitei cu un ajustaj intermediar cu stringere probabil mica. Piulita se asigura impotriva rotirii cu asamblari surub piulita. Surubul de forta este actionat de la roata de mina , care are bratele sudate, iar capetele acestora sint prevazute cu bile. Roata de manevra este calata pe o portiune de sectiune patrata si este fixata cu piulita. Surubul se reazama axial in berbec, la ridicare actionind asupra celor doua placi fixate de berbec, ridicindu-l. La partea inferioara a berbecului se monteaza un poanson schimbabil.

2.Presa cu piulita fixa din profil laminatPentru aceasta presa este caracteristica constructia batiului din profil

laminat U indoit si sudat in forma de cadru. Masa presei este prevazuta la partea superioara cu canale in T necesare fixarii unor dispozitive folosite la presare, iar la partea inferioara cu locasuri pentru suruburile de fixare a presei pe postament. Piulita fixa este montata inalezajul din partea superioara a batiului .Pe surubul de forta este montata manivela de constructie sudata. Ansamblarea surub de forta- manivela se face cu profil patrat in sectiunea transversala.

3.Presa cu piulita fixa, varianta cu coloane Aceasta este caracterizata prin prezenta coloanelor 11 in constructia

batiului presei, care au un rol de ghidare a traversei mobile 15 si de sustinere a traverseifixe 4.

Piulita 2 este prinsa de traversa fixa cu ajutorul suruburilor de fixare 3. Actionarea se face asupra manivelei 7 care prin intermediul portiunii de calare actioneza asupra surubului de forta 1. Frecarea dintre surubul de forta si traversa mobila se reduce cu ajutorul rulmentului axial 14.

Masa presei are o forma circulara fiind prevazuta cu canale in “T” la partea superioara, cu locasurile pentru suruburile de fixare pe fundatie si clema, alezaje filetate in care se insurubeaza coloanele.

La ridicare, surubul de de forta are un guler la partea inferioara, la imbinarea cu traversa mobila care actioneaza asupra placilor 13 de forma circulara care sint prinse de traversa mobila cu suruburilor de fixare 12.

Toata constructia presei este prinsa pe placa de baza 1 care este prevazuta cu gauri de prindere a dispozitivului de fundatie.

Principalul avantaj al acestei solutii costructive este centrarea buna a traversei moibile prin przenta celor doua coloane.

Dintre dezavantajele acestei solutii constructive vom mentiona urmatoarele:

-executia destul d dificila cea de serie mica, deoarece majoritateacomponentelor ansamblului presei este de forma turmata

-nu pot fi prelucrate o gama larga de piese de dimensiuni diferite deoarece posibilitatile sint limitate de prezenta coloanelor.

La proiectarea presei se tine cont de normele de protectie a muncii, facindu-se in acelasi timp si unele recomandari supra folosirii presei pentru evitarea accidentelor.

2

Astfel avem:- presa se vopseste in diferite culori pentru a creaa un avertisment penrtu

partile active ale ei si pentru evitarea ruginirii- se face fixarea masei in suruburile de fundatie pentru evitarea miscarii

acesteia in timpul functionarii- se are grija ca toate ajustajele precise sa fie luate conform standardelor

in vigoare- toate colturile presei vor fi rotunjitePenrtu stabilirea clasei de precizie a arborelui si a alezajului pe care este

montat rulmentul se recomanda STAS 6671-77.La suprafata de calare de forma patrata vom prescrie un ajustaj cu clasa de prcizie scazut, care nu necesita prelucrari riguroase. Pentru o montare si demontare usoara a manivelei pe portiunea de calare vom lasa un mic joc, care sa nu ingreuize totusi functionarea.

II. MEMORIU JUSTIFICARIV DE CALCUL

Calculul si proiectarea surubului si a piulitei

1. Stabilirea naturii solicitarii tijei

Schema functionala.Diagrama de forta si momenteDupa natura miscarilor relative ale elementelor cuplei surub-piulita in

cadrul mecanismelor cu actionare manuala avem piulita fixa, surubul executind o miscare de rototranslatie (PPF). Pentru usurinta proiectarii schemele functionale sint completate cu diagrame de forte si momente ce incarca elementele mecanismului, diagrame ce servesc la stabilirea sectiunilor periculoase ale elementelor respective.

3

2. Alegerea profilui filetului

Vom alege pentru surubul de forta filetul trapezoidal (STAS 2114/1-75) din urmatoarele considerente:

- are profilul de forma unui trapez rezultat din tesirea unui triunghi isoscel cu unghiul la virf de 30 grade si baza egala cu pasul

- flancul filetului are o inclinare de 15 grade - jocurile la diametrul interior si exterior sint egale - fundul filetului este rotunjit cu r=0,25mm pentru P=8-12mm si

respectiv r=0,5mm pentru P>12

- are o rezistenta si o rigiditate mai mare decit filetul patrat

4

- asigura o buna centrare intre surub si piulita- se poate executa prin procedeul de frezareFiletul trapezoidal are dimensiunile standardizate conform STAS/ 2114-75

putind fi executat cu pas normnal, fin sau mare :D=d –diametrul nominal al filetului

pentru 1.5 pentru 2<p<5

pentru 6<p<12 pentru p=6 [2,pag17,18]

Filetul trapezoidal se recomanda in cazul mecanismelor cu surub si piulita care transmit sarcini mari in ambele sensuri.

3. Alegerea materialului surubului si piulitei

Alegerea materialului pentru surub si piulita ca elemente ale mecanismelor cu surub depinde de mai multi factori:

- caracteristicile mecanice ale materialului- asigurarea conditiilor functionale, tehnologice si economice in modul

cel mai fovorabil- fiabilitatea optima in contextul unor cheltuieli de productie minimaCaracteristicile importantemecanice ale materialului pentru surubul si

piulita din constructia mecanismelor cu surub sint:(Rp0.2) - limita de curgere(Rm) - limita de rupere(A) - alungirea(E) - modulul de elasticitatePentru suruburi de miscare supuse la solicitari mici si mjlocii cu actionare

manuala (viteza relativa la filet intre surub si piulita este mica nu impune durificarea flancurilor) se va opta pentru un otel laminat

5

Alegem pentru surubul de miscare materialul OL50 (STAS 500/2-80)care are caracteristici mecanice de rezistenta acoperitoare, proprietati de prelucrare buna si nu mecesita tratament termic.

Caracteristicile lui OL50:- rezistenta la tractiune - rezistenta la incovoiere - rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare Solicitari - tractiune - incovoiere - rasucire - forfecare

Caracteristicile mecanice- rezistenta la tractiune - limita de curgere - alungirea la rupere Piulita ca element component al cuplei de frecare surub-piulita din

mecanismul cu surub, este indicat a fi astfel construita incit uzura sa fie concentrata asupra ei. Astfel se recomanda ca materialul ales pentru piulita sa aiba modulul de elasticitate mai mic decit cel al materialului surubului, ceea ce are ca efect uniformitatea repartizarii sarcinii pe spire, imbunatatirea comportari la oboseala si ca urmare cresterea duratei de functionare.

Alegerea materialului pentru piulita ca element al cuplei de frecare surub- piulita se va face in asa fel incit sa se limiteze presiunea de contact dintre spirele piulitei si ale surubului la valori reduse evitindu-se astfel uzura prematura. Plecand de la faptul ca nu este indicat sa se utilizeze acelasi material pentru piulita ca si pentru surubul de forta vom utiliza cupluri de materiale care au o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura, ca de exemplu: otel pe fonta, otel pe bronz moale, otel pe fonta antifrictiune.

Vom opta pentru Fc 300, hotel necalit – fonta cenusie. Caracteristici la Fc 300:- tractiune - incovoiere - rasucire - compresiune Caracteristicile mecanice- rezistenta minima la tractiune - duritate HB

6

Calculul diametrului mediu al filetului

Din STAS 2114/1-75 alegem filetul: Tr 44*12(p7) cu: D=d=44 mm D2=d2=40.5 mm

d3=36 D1=37 mm D4=45 mm P=7 mm

;

= 0.5 pentru 6 <= p <= 12

Alegerea numarului de inceputuriLa presele manuale (cu piulita fixa sau cu piulita rotiroare) nu se

impune conditia de autofrinare. Alegem n=1 inceput.

7

Calculul numarului de spire in contact

Calculul lungimii filetului piulitei

Calculul lungimii filetului surubului

Proiectarea extremitatilor surubului principalLa proiectarea extremitatilor trebuie sa se tina cont de faptul ca

dimensiunile radiale ale unei extremitati sa se inscrie in cercuri cu diametrele mai mici decit diametrul interior al filetului. In caz contrar surubul nu poate fi introdus in piulita.

Proiectarea extremitatii inferioare se realizeaza astfel: se alege rulmentul de presiune astfel incit capacitatea lui statica Co sa fie iar din STAS rezulta dimensiunile rulmentului.

Se alege rulmentul 51106 avind:Co=29300N>24300ND=47d=30T=11d3=36d=44

Sectiunea periculoasa:

=> =8 [mmm] Partea superioara a filetului de forta va avea profil hexagonal pentru

atasarea manivelei: S=d3*cos30=36*0.866=31.176 => S=32

8

Verificarea tijei surubului la solicitari compuseSe vor stabili sectiunile solicitate atit la compresiune cit si la rasucire

este momentul datorat frecarilor din rulment , unde

Verificarea spirelor surubului

- la stivire

- la incovoiere

- la forfecare

Dimensionarea piulitei

9

Se urmareste urmatorul algoritm de calcul:

a)

Se adopta = +10=55 coeficient care tine seama de torsiune

b) calculam diamertul gurelului

diametrul cercului pe care se

afla cele 4 suruburi de fixare ale piulitei : M8 => =98 [mm]

c) calculam grosimea gulerului

10

Verificarea corpului piulitei

a) la corp avem solicitare compusa

- tractiune

- torsiune

- solicitari compuse

11

b) verificarea gulerului piulitei- la incovoiere

- la forfecare

- la strivire

Verificarea spirelor piulitei

- la strivire

- la incovoiere

- la forfecare

h=0.634*p=4.438

12

Calculul mecanismului de actionare Pentru actionarea preselor cu piulita fixa se utilizeaza manivela montata

pe capul hexagonal al surubului de forta. Lungimea manivelei se determina in functie de momentul de torsiune total care sa fie realizat de catre muncitor pentru actionarea presei.

Fm – 250[N] forta muncitorului

13

Calculul corpului turnat

Pentru corpul turnat se alege ca material OL42avind urmatoarele caracteristici:

- rezistenta la tractiune - rezistenta la incovoiere - rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare Diametrul interior al portiunii filetate a coloanei se determina cu relatia

- efortul unitar la tractiune admisibil in tija filetului

- se alege surubul M24 d=24 [mm]

14

se alege conform STAS 9025-81

Traversa fixa

Pentru travera fixa s-a folosit ca material OT400 avind urmatoarele caracteristici:

- rezistenta la tractiune - rezistenta la incovoiere - rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare

Din STAS s-au ales canalele T cu urmatoarele dimensiuni: a = 10 [mm]b = 18 [mm]c = 8 [mm]h = 20 [mm]p = 50 [mm]

15