Memoriu tehnic de calcul1. Proiectarea surubului. 1.1 Schema cinematica a sistemului, caracterizare, rol functional domeniu de utilizare. 1.2 Trasarea diagramei de forte si momente ale sistemului. 1.3 Alegerea materialului pentru surub si a caracteristicilor sale mecanice. 1.4 Stabilirea criteriilor de portanta. 1.5 Predimensionarea surubului. 1.6 Alegerea tipului si dimensiunile filetului. 1.7 Verificarea surubului la flambaj (acolo unde este cazul) si a conditiei de autofranare.` 1.8 Calculul numarului de spire aflate in contact. 1.9 Verificarea spirei filetului la incovoiere si forfecare 2 Proiectarea piulitei. 2.1 Alegerea materialului piulitei si a caracteristicilor sale mecanice. 2.2 Stabilirea diametrului exterior al piulitei. 2.3 Calculul inaltimii piulitei si a gulerului. 3. Proiectarea corpului sistemului. 4. Proiectarea sistemului de actionare. 5. Calculul randamentului sistemului. 6. Scurt memoriu tehnologic 7. Caiet de sarcini.

2

1. Proiectarea surubului

Caracterizarea transmisiei surub-piulita Transmisia surub piulita ,alcatiuta dintr-un surub si o pulita aflate in miscarea relativa in timpul functionarii ,realizeaza transmiterea si transformarea miscarii si a fortei. Cu toate acestea functii,transmisia surub-piulita se intalneste frecvent in constructia masinilor unelte ,a unor dispozitive de lucru,in constructia unor masini simple cum sunt cricurile si presele. Modul de miscare al piulitei Fixa Exemple de utilizare al surubului In miscare de rotatie si translatie cricurile, presele cu surub

Ca principale avantaje ale folosirii transmisiei surub-piulita se pot enumera: -constructie si executie relativ simpla -precizie buna -functionare fara zgomot -posibilitatea transmiterii unor forte relativ mari Ca principale dezavantaje se mentioneaza existenta unei frecari importante care determina randamente mici,uzuri mari(ce conduc in timp la jocuri mari)si in consecinta viteze de lucru limitate. 1.1 Schema cinematica a sistemului. Caracterizare, rol functional. Domeniu de utilizare.

3

Surubul 1 executa miscari de rotatie si de translatie; Piulita 2 este fixate de corpul 3. Bratele 6 se pot deplasa pe transversala 3 astfel incat ghearele cu care sunt prevazute sa apuce in mod convenabil elementele de extras adica rulmenti.

1.2 Trasarea diagramei de forta si momente a sistemului

1.3 Alegerea materialelor pentru cupla surub-piulita Pentru surub alegem un otel care preteze la un tratament termic de durificare,in specialpentru varf.Am ales OLC45 STAS 880-80. Pricipalele caracteristici mecanice sunt: - rezistenta la rupere/trctiune - limita de curgere =630800 Mpa

=430 Mpa

Pentru piulita trebuie un material care impreuna cu otelul sa dea o frecare cat mai mica adica un randament mai mare.Alegem o fonta cenusie cu grafit lamelar turnata in piese Fc 250 STAS 568-82. Principalele caracteristici mecanice sunt: - rezistenta la rupere/tractiune - rezistenta la incovoiere =270 Mpa

=450MPa4

- duritatea Brinell HB=180-240

1.4 Predimensionarea surubului Necunoscutele care trebuie determinate in cazul unei cuple surub-piulita sunt: - tipul filetului - marimea filetului - numarul de spire in contact Predimensionarea la solicitarea compusa se face la compresiune pe baza unei forte de calcul = unde este forta care actioneaza asupra surubului principal, iar (>1) factor de majorare a fortei si solicitarea la rasucire. pentru a considera

unde d3 este diametrul interior al filetului surubului ; admisibila la compresiune (tractiune) ;aleg d3=8.5 mm

este tensiunea

-limita de curgerecc -coeficientul

de siguranta la curgerecc

=1.5

=3

Pentru predimensionarea surubului de miscare valorile coeficientului

5

1.5 Alegerea tipului si a dimensiunilor filetului

Filetul trapezoidal are o buna rezistenta si rigiditate ; randamentul cu circa 4%-5% mai mare decat a filetului patrat, permite eliminarea jocului axial rezultat in urma uzurii prin utilizarea unei piulite sectionate poate transmite sarcini mari, variabile in ambele sensuri. Conform extrasului din STAS 2114/3-73 dimensiunile filetului trapezoidal sunt : -diametrul nominal interior al filetului exterior : d3=8.5mm -diametrul nominal interior al filetului interior -diametrul nominal exterior al filetului interior : -diametrul nominal mediu: -pasul: p=3mm -diametru: d=12mm : =9mm D4=12.5mm

1.6 autofranare

Verificarea surubului la flambaj si a conditiei de6

Dimensiunile filetului precizate anterior trebuie sa asigure o siguranta suficienta si fata de flambaj. Se stabileste lungimea de flambaj.

=

2 2

L

L=(1.351.45)H L=1.40*H=1.40*300=420 =2 2

420= 297mm

Se calculeaza coeficientul de zveltete si se determina tipul flambajului.

=

A

=56.7457

Iar 0 pentru OLC45 conform STAS 500/2-80 este 1=85 >0 avem flambaj elastic

Pentru flambaj elastic

Coeficientul de siguranta la flambaj

=3

3.54

1.7 Calculul numarului de spire aflate in contact Numarul minim de spire care sunt in permanenta in contact, z se va determina din conditia de rezistenta la uzare. In actionarile cu viteze mari principalul parametru care determina intensitatea uzarii si implicit durabilitatea sunt tensiunile de contact (presiunea) intre spire.

8

Alegem

Conditia pentru numarul zlimita impusa de uniformitate repartizarii sarcinii pe numarul de spire si deci de pericolul ca spira cea mai incarcata sa fie suprasolicitata.

Verificarea conditiei de autofranare Asigurarea autofranarii apare ca cerinta in majoritatea constructiilor cu suruburi de miscare. La sistemele actionate manual este preferat ca autofranarea sa se realizeze direct de catre filet. La actionarile mecanice, unde problema randamentului se pune mai acut, conditia de autofranare se sacrifica in favoarea obtinerii unui randament mai bun. In aceste situatii se folosesc sisteme suplimentare pentru blocare. Filetele asigura autofranarea atunci cand unghiul de inclinare al filetului este mai mic decat unghiul de frecare redus unde =

unde reprezinta unghiul profilului filetului si la filete trapezoidale =30 iar reprezinta coeficientul de frecare ce depinde de cuplu de materiale, de calitatea si de starea de ungere a suprafetelor. Coeficientul de frecare in cazul otelurilor pe bronz este egal =0.15 tan

9

1.8 Verificarea spirei filetului la incovoiere si forfecare Solicitarea la incovoiere =

ac =0.25

H1=0.5p=0.5*3=1.5mm

Solicitarea la forfecare

alegem

5

Tensiunea echivalenta

10

1.9 Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului

Este util, acolo unde este posibil sa se efectueze si o verificare la solicitare compusa a portiunii filetate a surubului care este deobicei sectiunea periculoasa. De regula solicitarea este de compresiune (tractiune) cu forta F1 si rasucire cu momentul de insurubare M12

=47.57MPa

11

Degajarea filetului (extras din STAS 350815-80) Pentru a inlesni insurubarea in piulita, filetul surubului incepe cu o tesitura. Trecerea de la capatul surubului la partea filetata se realizeaza obligatoriu printro degajare standardizata.

Filetul trapezului se recomanda sa fie realizat numai din degajarea filetului. Dimensiunile caracteristice degajarii normale a filetului exterior se calculeaza conform tabelului A3.13/ A30

Bara de racordare se adapta conform tabelului A3.14/A30 din Indrumarul de laborator r=1.6

12

Stabilirea capului de cotare al surubului Considerand ca varful conic se va rezema in gaura de centrare din capatul unui arbore, se impune ca unghiul conului sa fie de 60

Se alege o gaura de centrare standardizata pentru siguranta este utila alegerea uneia din marimile mai mari :

Gaura de cotare (extras din STAS 1361-82)

Se estimeaza momentul de frecare dintre surub si arbore13

-coeficient de frecare ce depinde de cuplul de materiale Cuplul de materiale : otel pe fonta =0.080.20 conform tabel 2.2/pag 34 Alegem =0.15 dg=2.5 Dg=8 .Se stabileste

Hexagonul se inscriie intr-un cerc cu diametrul apoi latura profilului: a=0.5

Latimea minima necesara se determina din solicitarea de contact:

Am ales n-numarul de laturi Pentru ca dimensiunea este mica rotunjim valoarea pana la min 5mm pentru a apuca mai bine cu cheia de actionare.

14

2. Proiectarea piulitei

Piulita este plasata in fluxul de forta intre surub si corpul ansamblului. Astfel, piulita preia sarcina de la surub, prin intermediul spirelor filetelor, si o transmite corpului ansamblului. Este posibila si situatia inversa cand sarcina este preluata de piulita si transmisa apoi surubului(ex:menghinele, cricul auto etc.). Cupla surub-piulita a fost proiectata. In continuare trebuie proiectat corpul piulitei si cel de-al doilea reazem. Acest al doilea reazem este de cele mai multe ori un reazem fix, dar poate fi si cu miscare relative- deci un lagar axial atunci cand piulita este rotitoare. Piulita, ca element distinct, poate lipsi din structura unor dispozitive simple. Functia piulitei este preluata de corp, care contine filet in interior.15

2.1 Alegerea materialului piulitei si a caracteristicilor sale mecanice Piulita se executa din fonta, de preferat din fonta cenusie cu grafit laminar in piese Fc250 caracterizata prin rezistenta mecanica relativ scazuta, buna comportare la uzare, la presiuni mici. Prezenta grafitului sub forma laminara confera bune proprietati antifrictiune. Precizarea solicitarilor -Corpul piulitei este solicitat la tractiune( ) si rasucire( .

).Prin aceasta solicitare determinam diametrul exterior al corpului,

-Suprafata inelara de contact pe care se face rezemarea este solicitata la strivire. Din aceasta solicitare se poate determina diametrul gulerului, .

-Gulerul piulitei este solicitat la incovoiere(si forfecare). Pe baza acestei solicitari se poate determina inaltimea gulerului, .

2.2 Stabilirea diametrului exterior al piulitei se poate deremina dintr-o predimensionare la tractiune cu o forta de calcul Fc= *F (=1.45 ) majorata pentru a considera efectul rasucirii .

mm -pentru fonta sau bronz Adoptam ;

2.3 Calculul inaltimii piulitei Diametrul gulerului: se poate dimensiona pe baza solicitarilor de contact dintre piulita si corp.

16

Adoptam Inaltimea gulerului: - se poate dimensiona din solicitarea de incovoiere a gulerului piulitei(se neglijeaza forfecarea)

Adoptam Verificarea gulerului la solicitarea de contact MPa Am adoptat A= Verificarea gulerului la incovoiere =120 MPa

17

3. Proiectare corpului sistemului Corpul extractorului se compune din doua brate(gheare) cu alezaje cilindrice care culiseaza pe o traversa in care se noteaza si corpul piulitei. La anumite constructii traversa este filetata si indeplineste si functia piultei. Blocarea ghearelor se face prin frecare, cu ajutorul suruburilor cu cap striat. Traversa este solicitata la incovoiere. Se considera ca din cauza jocurilor relativ mari traversa este doar rezemata in zona ghearelor. Efectul de incovoiere dat de momentul de insurubare transmis dinspre piulita se poate neglija.

18

Alegerea materialului traversei Am ales acelasi material din care este confectionata si piulita. STAS 568-82 Dimensionarea traversei, din solicitarea de incovoiere, diametrul trebuie sa fie mai mare decat diametrul gulerului piulitei deci alegem constructiv Cota L de pe desen este mai mare decat deschiderea L=300 data prin tema L=318 mm Momentul de incovoiere

Diametrul traversei

Verificam in sectiunea A-A la incovoiere

Ghearele solutiei analizate sunt confectionate prin sudare din doua elemente. Portiunea de ghidare , cu alezajul cilindric, se poate executa dintr-o teava iar ghearele propriu-zise dintr-o tabla. -portiunea de ghidare; -ghearele propriu-zise;

Materialul ales este OL42. =230260.Am adoptat 250 .Am adoptat 48019

Adoptam

mm si

.

lungimea de contact gheara-traversa se verifica din solicitarea de strivire; -diametrul exterior se verifica din solicitarea la tractiune;

Constructiv adoptam g-grosimea de table Se determina

si g=5 mm;

din solicitarea de incovoiere.

Constructiv alegem b