CUPRINSTema de proiect_______________________________________________2Cuprins______________________________________________________3

I. Memoriu Tehnic________________________________________41. Principiu de functionare__________________________________52. Solutii constructive______________________________________5 1.Presa cu piulita fixa cu batiu in consola____________________5 2.Presa cu piulita fixa din profil laminat______________________6 3.Presa cu piulita fixa, varianta cu coloane ___________________6

3. Protectia muncii_________________________________________8II. Memoriu justificativ de calcul________________________________10

Calculul si proiectarea surubului si al piulitei_________________10 Stabilirea naturii solicitarii tijei___________________________10 Alegerea profilui filetului_______________________________10 Alegerea materialului surubului si piulite__________________12 Caracteristicile mecanice_______________________________12 Caracteristicile mecanice_______________________________13 Calculul diametrului mediu al filetului_____________________13 Alegerea numarului de inceputuri________________________14 Calculul randamentului________________________________14 Calculul numarului de spire in contact_____________________14 Calculul lungimii filetului piulitei_________________________14 Calculul lungimii filetului surubului________________________14 Verificarea spirei surubului si a piulitei la presiune de contact si solicitari compuse_____________________________________15 Calculul profilului poligonal_____________________________15 Calculul diametrului interior al filetului exterior_____________16 Verificarea sectiunii de calare a manivelei la rasucire si a spirelor surubului_____________________________________17 Dimensionarea piulitei_________________________________17 Verificarea corpului piulitei_____________________________18 Calculul mecanismului de actionare______________________19 Determinarea diametrului manivelei si a prelungitorului______19 Verificarea Manivelei_______________________________20 Masa_______________________________________________20 Alegerea profilului____________________________________21

Bibliografie________________________________________________22Anexe____________________________________________________23

3

I.MEMORIU TEHNIC

Prezentul proiect are ca scop proiectarea unei prese cu piuliţă fixă.Presa cu piuliţa fixă face parte din mecanismele şurub-piuliţă care

transforma mişcarea de rotaţie in mişcare de translaţie continua. Presele cu şurub cu acţionare manuală se utilizează în construcţia de maşini, în ateliere mecanice pentru deformarea plastică a metalelor la rece sau la cald ( ştanţare, bordurare, umplere, găurire, matriţare ), la presarea sau extragerea rulmenţilor, roţilor de curea, de lanţ, de cablu etc. De asemenea presele se mai folosesc la presarea unor ajustaje şi la operaţia tehnologică de matriţare.

Utilizarea mecanismelor cu suruburi de mişcare în construcţia de maşini se datoresc avantajelor pe care le prezinta si anume:- constructia simpla si tehnologia de executie usor realizabila- posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizând forţe de acţionare mici- raport mare de transmitere care duce la viteze mici- compactitatea constructiei si gabarit redus- funcţionarea lina si fără zgomot- posibilitatea de a asigura în mod simplu autofrânarea- permite utilizarea materialelor ieftine- preţ de cost redus

Mecanismele cu şuruburi de mişcare prezintă şi urmatoarele dezavantaje:- lipsa autocentrarii- necunoasterea exacta a forţelor de strângere- existenta unei frecări în spirele filetului surubului si piulitei care conduce la uzarea pieselor si la randament scazut- prezenta unor puternici concentratori de tensiune în zona filetată afecteaza rezistenţa la oboseala a şurubului

4

1.1 PRINCIPIU DE FUNCŢIONARE:

Presele cu piuliţă fixă, cu acţionare manuală au urmatorul principiu de funcţionare: asupra manivelei se acţionează cu o forţa (Fm) care roteşte şurubul de forţa prin intermediul portiunii pe care se imbina şurubul cu manivela;

Cupla de rotaţie şurub-piuliţă transformă mişcarea de rotaţie in mişcare de translatie, astfel şurubul executa o miscare de rototranslatie.

1.2 SOLUTII COSTRUCTIVE:

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 actioneaza. 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 monteaza piulita fixa . La acest tip de presa 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.

5

2.Presa cu piulita fixa din profil laminatPentru varianta de presa cu piulita fixa prezentata in fugura este

caracteristica constructia batiului 9 din profil laminat U indoit si sudat in forma de cadru. Batiul este asamblat cu masa presei 10 prin intermediul suruburilor 12, asigurate cu saibele Grower 11,12. masa presei este prevazuta la partea superioara cu canale T necesare fixarii unor dispozitive folosite la presare, iar la partea inferioara cu locasuri pentru suruburile de fixare a presei pe fundatie sau postament. Piulita fixa 5 se monteaza in alezajul din partea superioara a batiului cu suruburile 6 si piulita 7 asigurate cu saibe Grower 8. Pe surubul de forta 4 este montata manivela 3 de constructie sudata. Asamblarea surub de forta - manivela este cu profil patrat in sectiunea transversala. Fixarea impotriva demontarii facan-du-se cu piulita infundata 1 si saiba plata 2.

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

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 asura surubului de forta 1. Frecarea dintre surubul de forta si traversa mobila se reduce cu ajutorul rulmentului axial 14.

6

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 cera 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 przenta coloanelor. [1,pag 87,88,15]

7

1.3 PROTECŢIA MUNCII

Principalele norme de igienă şi protecţia muncii sunt următoarele:

Pentru nevoile igienei corporale a echipelor de întreţinere, pentru combaterea incendiilor sau pentru alte necesităţi în locurile corespunzătoare se vor asigura debitele de apă în limitele prevederilor normative de consum. Sunt interzise orice conexiuni între reţelele de apă industrială şi potabilă.

Apele reziduale rezultate în urma procesului de spălare, curăţare etc., în special la utilajele din sectoarele care lucrează cu substanţe toxice, vor fi deversate în canale speciale şi colectate în punctele de tratare chimică în vederea trecerii lor ulterioare în canalele colectoare de evacuare, fără pericolul poluării mediului înconjurător.

Locul în care se efectuează reparaţiile ( în cazul nedeplasării utilajului de pe locul de funcţionare ) va trebui să fie asigurat în întreaga perioadă afectată reviziei utilajului cu o atmosferă de lucru fără degajări de praf, căldură excesiva sau umiditate; dacă reparaţiile se fac în aer liber, pentru perioada de iarna, se vor prevede încăperi care nu vor fi mai mici de opt metri pătraţi.

În privinţa efortului fizic este interzisă ridicarea sarcinilor mai mari de 50 kg de persoanele adulte şi progresiv cu vârsta 12-25 kg pentru persoanele între 18-21 ani. Distanţele maxime de transport manual sunt de la 60 m la o diferenţă de nivel de maxim 4 m ridicarea pe verticală a sarcinilor de mai sus este limitată de înălţimea de 1,5 m

În scopul prevederii îmbolnăvirilor profesionale şi accidentelor de munca provocate de gaze, vapori sau pulberi, se limitează prin NRPM în raport de substanţa în cauză, concentraţiile admise.

Protecţia muncii la executarea componentelor. Repararea maşinilor şi a utilajelor.

Pe lângă instrucţiunile generale, în operaţiile de reparare se vor respecta suplimentar toate normele de protecţia muncii specificate pentru anumite maşini unealta folosite în procesul de reparare şi recondiţionare ( strung, maşina de frezat, raboteza, maşina de găurit etc. ), normele privind executarea sudurii cu gaz si electrică, norme privind folosirea solvenţilor şi detergenţilor la spălarea pieselor, norme privind folosirea sculelor de mâna specifice atelierelor de lăcătuşerie etc..

8

Detalierea tuturor acestor norme este făcută în normele departamentale de protecţia muncii din cadrul unitaţii unde se efectuează lucrarea.

La proictarea presei sa ţinut cont de normele de protecţia a muncii, făcindu-se in acelasi timp si unele recomandări supra folosirii presei pentru evitarea accidentelor.

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

pentru 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 percise sa fie luate conform

standardelor in vigoareLa suprafata de calare de forma hexagonală vom prescrie un ajustaj cu

clasa de prcizie scazut, care nu necesita prelucrari riguroase. Pentru o montare si demontare uşoara a manivelei pe portiunea de calare vom lăsa un mic joc, care să nu afecteze totuşi funcţionarea.

Protecţia muncii la executarea pieselor şi al asamblării montajului

Locul de munca trebuie special angajat pentru lucrările de asamblare şi montare. Lucrările de montaj care necesita unelte pneumatice sau electrice, la o înălţime mai mare de 1,5 m, trebuie executate pe schelete speciale. Pentru prinderea sarcinilor se vor utiliza lanţuri, cabluri, funii care se verifica periodic la o sarcină cel puţin dublată faţă de sarcina de ridicat. Macaralele utilizate, troliile etc. trebuie să corespundă şi să fie autorizate de ISCIR.

9

II. MEMORIU JUSTIFICARIV DE CALCUL

Calculul si proiectarea surubului si a piulitei

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 rotranslatie (PPF). Pentru usurinta proiectarii schemele functionale sint complectate cu diagrame de forte si momente ce incarca elementele mecanismului, diagrame ce servesc la stabilirea sectiunilor periculoase ale elementeelor respective.

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

10

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

11

Alegerea materialului surubului si piulite

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 elasticitatePenrtu 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

Alegem pentru surubul de miscare materialul OLC45 (STAS 500/2-80)care are carecteristici mecanice de rezistenta acaperitoare, proprietati de prelucrare buna si nu mecesita tratament termic.

CaracteristicileluiOLC45:- rezistenta la tractiune - rezistenta la incovoiere - rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare Solicitari - tractiune - incovoiere - rasucire - forfecare [3, tab3.2]

Caracteristicile mecanice- rezistenta la tractiune - limita de curgere - alungirea la rupere [3,tab3.1]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

12

sa aiba modulul de elsticitate 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 culpei de frecare surub- piulita se va face in asa fel incit sa se limiteze presiunea de contact dintre spirele piulitei si ale surubuluila valori reduse evitindu-se astfel uzura prematura. Plcind de la faptul ca nu este indicat sa se utilizeze acelasi mterial 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 CuSn12- bronz moale cu o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura

Coracteristici la CuSn12- tractiune - incovoiere - rasucire - compresiune [3,tab3.7]

Caracteristicile mecanice- rezistenta minima la tractiune - duritate HB - alungirea la rupere [3,tab3.6]

Calculul diametrului mediu al filetului

[4,pag55]

Din STAS 2114/1-75 alegem filetul: Tr 32*12(p6) cu: D=d=32 mm D2=d2=29 mm D1=26 mm d1=25 mm D4=33 mm P=6 mm

13

;

[2,tab2.2]

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

impune conditia de autofrinare. Alegen n=2- numarul de inceputuri care se impun pentru in randament si o productivitate mare [4,pag56]

Calculul randamentului

-

-

- unde , [4,pag56]

Calculul numarului de spire in contact

[4,pag56]

Calculul lungimii filetului piulitei [4,pag56]

Calculul lungimii filetului surubului

h-cursa maxima [4,pag56]

Verificarea spirei surubului si a piulitei la presiune de contact si solicitari compuse Verificarea spirelor şurubului

a) La spirele surubului

14

- la stivire

- la incovoiere

- la forfecare [4tab4.2]

b)verificarea spirei piulitei- la incovoiere:

- la forfecare

[4tab4.2]

Calculul profilului poligonal

Se calculeaza inaltime profilului poligonal atasat prin sudura in capatul superior al surubului de fortaDin STAS-ul DIN 32712 se aleg dimensiunile profiluluid1<d3(a filetului surubului de forta)d1=28mmd2=24mme=5mm

15

Calculul diametrului interior al filetului exterior

Din tab 3.2 pt materialul OLC45 fara concentrator de tensiune

Verificarea sectiunii de calare a manivelei la rasucire si a spirelor surubului

[4tab4.1]Dimensionarea piulitei

16

Se urmareste urmatorul algoritm de calcul:

a) in formula anterioara

coeficient de rasucire [4,pag65]

b) calculam diamertul gurelului

se alege constructiv 68,625[mm] [4,pag65]

c) grosimea gurerului [4,pag66]

17

Verificarea corpului piulitei Wal-Mart

la corp avem solicitare compusa

- tractiune

- rasucire

- solicitari compuse

18

b) verificarea gulerului piulitei

- la incovoiere se considera sarcina

concentrata la capatul gulerului

- la forfecare

[4tab4.2]

Calculul mecanismului de actionare

Pentru actionarea preselor cu piulita fixa se utilizeaza manivela montata pe capul poligonal 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.

Unde: - Fm este forta muncitorului [4,pag74,75] - Fm=300 [N]

- Lc este lungimea de calcul a manivelei in [mm] - L este lungimea efectiva a manivelei in [mm] - lc este lungimea necesara prinderii manivelei in [mm] si anume:

- 50 [mm] pentru un muncitor - 100[mm] pentru doi muncitori - Mtot = Mt1 + Mt2 la prese

- nj este numarul de muncitori care actioneaza manivela- nj = 2

- K este coeficientul de nesimultaneitate- K = 0,8 in cazul in care nj = 2

Determinarea diametrului manivelei si a prelungitorului

Din solicitarea la incovoiere rezulta diametrul d5 care in cazul mecanismului e actionare functional in plan orizontal are ecuatia:

[4,pag75]

19

Unde: = 110 [N/ ] – deoarece =100...120 [N/ ] pt oteluri carbon obisnuite si oteluri carbon de calitate [4,pag75]

Verificarea ManiveleiSe verifica la incovoiere conform relatiei:

[4,pag75]

Diametrul D se determina constructiv conform relatiei: D = (1,4 ... 1,5) => D=1,45 =38.471[mm] [4,pag75]

Se adopta constructiv D = 38[mm]

[4,pag75]

Masa

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 SR 138 tabel.1 s-au ales canalele T cu urmatoarele dimensiuni: A=10[mm],B=16[mm], H=20[mm], E=1[mm], F=0.6[mm], G=1[mm], C=7[mm]

20

Alegerea profilului

Am ales profilul U8 din STAS 564 - 86 la dimensiunile: h=80[mm]; b=45[mm]; d=6[mm]; t=8[mm]; R=8[mm]; r=4[mm];

21