ORGANE DE MASINIPROIECTAREA CRICULUI CU CRICHETPROF. xxxxxxxxxxxxxxxxSTUD. xxxxxxxxxxxxxxxxxxGR. xxxxxxxxxxxx2003-20041Proiectul nr.1 ORGANE DE MASINI1. Tema proiectului:Sa se proircteze un cric cu transmisie prin cupla elicoidala la care surubul este rotitor iar piulita fixa, avand urmatoarele caracteristici:1.1. schema cricului:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2. Continutul proiectului:2.1.Memoriul tehnic de prezentare2.2.Breviar de calcul2.3.Partea grafica2.3.1.desenul de ansamblu al ciclului2.3.2.desenul de ansamblu al mecanismului de actionare1.Date caracteristice proiectuluiF[N]=7000S[mm]=1402.breviarul de calcul2.1.Diagrama de eforturi in elementele sistemuluixxxxxxxxxxxxxxxx2.2.Calculul de proiectare al cuplei cinematice surub piulita2.2.1.alegerea profilului filetului2Avand de proiectat o transmisie mecanica ne orientam asupra unui filet de miscare, pentru ca in cazul acestei aplicatii forta F are un singur sens de actiune (verticala descendenta). Se va adopta filetul fierastrau (STAS2234/75).Filetul fierastrau se foloseste doar pe flancul cu inclinare de 03 .2.2.2.alegerea materialelorSuruburile de miscare se pot executa din OL carbon de calitate sau hotel aliat.Din tabelul cu materiale alegem otelul cu marca OLC45 in starea normalizata. Din acelas tabel se face un extras ce contine caracteristicitle otelului.Piulitele acestor transmisii se executa fie din fonta fie din material ne feros. Aceste recomandari sunt obligatorii pentru ca cuplurile de materiale formate.Alegem pentru pentru reazizarea piulitei o fonta cu grafit nodular cu marcaFgn500 (comform stas) .Surubul de miscare este alcatuit din tija cilindrica, cu diametrul3d pe care este dispusa nervura elicoidala numita filet.Se determina diametrul 3d din conditiile de rezistenta a tijei surublui la compresiune tinand cont de solicitarea la torsiune a acestuia. F kd43unde:F-marimea fortei k-coeficientul ce tine cont de solicitarea suplimentara la torsiune a tijei surubului02 02 Ca3 , 1 ... 2 , 002 Ck=275 , 123 , 1 25 . 1+25 , 023 , 0 2 , 002+ C36002 90 ac236 , 1190 14 , 37000 275 , 1 43 dalegem3d=13,3225225 , 141612 2 PD dDD d2.2.4.verificarea conditiei de autofranareIn cazul acestei aplicatii sarcina ridicata trebuie sa ramana in echilibru stabil un timp nedefinit (transmisia trebuie sa satisfaca conditia de auto franare). Analitic conditia este indeplinita daca ungiul 2=2dparctg68 , 516 14 , 352arctg `2 32cos`1 arctg ; 03 135 , 0215 , 0 12 , 0+ `4 , 7 `4 , 7 13 , 05 , 1 cos135 , 0`2 arctg arctg2.2.5.verificarea surubului la flambajIn sistemele in care cricul este extins la maxim, surubul este supus la flambaj.Verificarea surubului la flambaj se face parcurgand urmatoarele etape:-stabilirea lungimi echivalente de flambajxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-stabilirea razei de intindere minimeefAIIminmin [mm]minImoment de inertie al tijei surubului.minI ) 1 (64323dd d+(4mm )423dAef(2mm )efA=aria echivalenta a sectiuni transversale a tijei surubului.-determinarea coeficientului de sveltete.minILf Din STAS se alegecoeficientul limita 100 600 1 si pentru (OL45N) se compara cu 1 si 0.-daca0 piesa se afla on domeniul elastic caz acceptat-daca ) ; (0 1 piesa se afla in domeniul elastic, caz inacceptabil-daca 1 sa admite ca piesa nu flambeaza.Determinarea tensiuni de flambaj22Ecr (aMP) pentru domeniul elastic b acr (aMP) pentru domeniul plasticPentru OLC45 din stas alegem: a=38,9 aMP b=3,82 aMP4-se determina coeficientul de reducere la flambajef fCRl c , undefc=coeficient de siguranta = 5 3 -se determina tensiunea conventionala de flambajaceflFDaca aceasta relatie nu se verifica ne intoarcem la etapa standardizari filetului si alegem un alt filet cu un diametru3d crescut dupa care ptentru acest tip de filet se face calculul la flambaj.L f =2S280 140 2 fLImin=34 , 4097 6514 , 2 35 , 1545 )322 , 13221 (64322 , 13 14 , 34 +

4mm31 , 1394322 , 13 14 , 32efA2mm42 , 531 , 13934 , 4097min Imm66 , 5142 , 5280min ILf1006001 1 piesa nu flambeaza.2.2.6.calculul inaltimi piuliteixxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxph=inaltimea totala a piulitei`ph =inaltimea efectiva filetata a piuliteic=tesiri tehnologicec h hp p2 `+ c=0,5pp z hp `z=ap D dF) (4212 unde:5p=pasul filetuluiz=numarul de spire filetate ale piuliteiF=fortaap=presiunea admisibila dintre filetul surubului si piulitei si este13 10 Mp' 00RRs sV AF ' 00RRa c cVpAFpac acp se recomanda ] 12 5 [ zDaca:5 zconstructiv se adopta z=512 zne intoarcem la etapa standardizari filetului cu un 3dcrescut5 , 2 5 5 . 055 , 0 ) c cpp capp D dFzp z h) (4`21 83 , 25 , 11 ) 500 , 14 22 ( 14 , 37000 411213 102 2+zpa 5 z constructiv se adopta z=525 5 5 ` ph2.2.7.determinarea diametrului exterior al piuliteiCricul pe care il proiectam este unul cu surub rotitor iar piulita este fixa, forta se transmite de la surub la piulita , piulita la corpul cricului si corpul cricului la pamant.XxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxDiametrul piulitei trebuie astfel dimensionat incit suptafata inferioara dintre corpul cricului si piulita sa reziste la strivire.611]1

+ ++ + ) 2 (42 ;4max21 22c DFc DF kDias ace k =coeficientul ce tine cont de solicitarea suplmentara de torsiune(se preia de la dimensionarea surubului)4 + d Di mmmm c c 3 2 ,2 1 Mpaas80 70 obs: Dacammd De52constructiv mm D De10 + mm D mm d Dccki iacac26 45 , 8735025 , 0275 , 1020202 02 + ) 1]1

+ ++ + 2 2) 5 , 2 2 ( 2675 14 , 37000 45 , 2 2 ; 225 , 87 14 , 37000 275 , 1 4maxeD[ ]5 8222 3823886 , 3786 , 32 5 ; 77 , 24 max + D DDDDeeee2.2.8.definitivarea formei construcitve a extremitati superioare a surubuluiEextremitatea superioara a surubului va avea forma din figura de mai josXxxxxxxxxxxxxxx2.2.9.verificarea surubului si piulitei2.2.9.1.verificarea filetului la incovoiere si forfecareIn calculul de predimensionare al filetului surubului prin standardizarea acestei marimi sau adoptat seilalti parametri ai filetului. Sa determinat inaltimea piulitei. Se impune verificarea filetului la cele doua solicitari care apar (incovoiere si forfecare).76262545 , 14 2257000404 , 2938 2236 , 045 , 14 22570002236 , 0 ) (5 , 142257000421111) () () () (szipiiaiziih dWD dzFMMp aDdzFaD dzFMWMsssp sp sp sp s ,_

+

,_

+ verifica seWMWh p hDhWWhpp hp ssssssppsai iai acac aiiziizs sszzss.......90 9032 , 291839 , 10004 , 2938447 , 14865975 , 3 22 14 , 359075 , 3 ` 2 , 0 75815 , 0 ``1839 , 100679075 , 3 322 , 13 14 , 379075 , 3575815 , 02 ) verifica seWMp ppppppai iai acac aiizii........5 , 87 5 , 8768 , 17447 , 1482625 ) () () ( p sp saffp sfA zF 5 7 , 1 5 8 7 9 , 3 3 2 2 , 1 3 1 4 , 33 2 2 , 1 37 9 , 3`11 ) f s ss f sAdhh d A0 4 , 2 4 85 9 , 3 `2 2` ) f pss f pAhDDh A88 2 , 87 0 0 05 )f sf sf sFzA z Fa f s f sf sa f sa f sa ca c a f s ) ) 8 2 , 86 39 0 7 , 09 07 , 064 , 504 , 248 57000 fp fpfpfpA z F a f p f pf pa f pa ca c a f p ))6 4 , 52 5 , 6 15 , 8 77 , 02.2.9.2. verificarea surubului si piulitei la solicitarile compuseSurubul si piulita sunt solicitate compus la compresiune si torsiune, din acest motiv se impune verificarea la solicitarile compuse.acs ts cs echp acs p ts p cs echsp s + + 2 2) (2) (2) (44) (sefcsAF 31 , 1394322 , 13 14 , 342 23 s sef efAdA`) (224 , 5031 , 13970002 2 12 1 + + tg dFTT T TWTsPstcsss) 69 , 7 68 , 5 ( 25 , 18270001+ tg T=15176,72 23 3221 31 33c sc sD dD dF T14 , 02 98 4 , 3 92 2) ) 2 ( 9 , 1 . . . . . . . . . . 7 , 1 (33 )ssddd d) 2 ... 1 (22 1mm d Ds c+ 3 , 1 42 2) 7 , 0 . . . . . . . . 6 , 0 (22 )ssddd d8 , 15 5 , 1 3 , 141 + cD05 , 144808 , 15 84 , 398 , 15 84 , 397000314 , 02 23 32 T75 , 29656 05 , 14480 7 , 151762 1 + + T T Ts99 , 46316322 , 13 14 , 3163 33dWps91 , 6399 , 46375 , 29656 psstWTs + + 90 91 , 63 4 24 , 5042 22 2ssechacs ts cs ech 90 33 , 137 sech-nu se verificaSe mareste filetul si se reiau caculele' 5 , 1 62 5 , 2 052 43 2 2 , 1 512 23DD dpD ddacs ts cs echp acs p ts p sc echsp s + + 2 2) (2) (2) (44) (sefcsAF 98 , 3728 , 184700028 , 1844322 , 15 14 , 342 23 csefdAspsstsWT 9 , 16839 ) 69 , 7 68 , 5 ( 25 , 2027000`) (22 2 12 1 + + + tg tg dFTT T Ts 1021233133 223c sc sD dD dF T 14 , 02 4 6 , 4 32 4) ) 2 ( 9 , 1 . . . . . 7 , 1 (33 )ssddd d6 , 1 52 4) 7 , 0 . . . . . . . . 6 , 0 () 2 . . . . 1 (222 1 )+ sss cddd dm m d D1 , 17 5 , 1 6 , 151 + cD22 , 157741 , 17 46 , 431 , 17 46 , 437000314 , 02 23 32 T12 , 32614 22 , 15774 9 , 168392 1 + + T T Ts92 , 7051633dWps2 , 46 psstsWTverifica se nuAs ssech echcs ts cs ech.... .... ..... 90 9 , 99 90 2 , 46 4 89 , 3742 22 2 + + Se mareste filetul si se reiau calculele' 5 , 1 82 5 , 2 252 63 2 2 , 1 712 23DD dpD ddssefacsacs ts cs echAF + 2 2434 , 235 sefA71 , 29 cspsstsWT T1=18503,19 , 1608 , 4714 , 0232ssddmm Dc4 , 181 1147 , 170682 T57 , 35571 sT008 , 1020 psWverifica sesechts.... .... 90 8 , 7587 , 34 ppefcptp cp echAFacp + 2 248 8 , 6 0 22 63 8) (42 2 )ppe f ee e fAmm Dmm DD D Ap WTpptpcp 61 , 111 , 1 8 5 0 31 , 1 8 5 0 311 )ppTTT T5 , 03826) 1 (1643 eepDDkkdp W97 , 101 , 9373 ppptpppWTWverifica sepech.... ....... 5 , 87 26 , 12 2.2.10.calculul randamentului cricului21233133 222223`) (2`) (2c sc scuD dD dtgdtgdLL+ ++ 2376 . 0 `) (25 , 529664 , 1877556 , 98124221233133 + tgD dD dc sc s25 , 222 d1252 , 025 , 52314 , 02376 , 0225 , 222376 , 0225 . 22+ 2.3.Proiectarea sistemului de actionare cu crichet2.3.1.determinarea lungimi maniveleiXxxxxxxxxxxxxxx12502 1 +mN Fk m FT Tlas atm28 , 242 10028 , 1421 25057 , 35571 + mm l lmm ltm rmtm2.3.2.determinarea sectiuni maniveleiSe alege varianta unei manivele tubulare (teava). Manivela este solicitata la incovoiere in acest caz.Xxxxxxxxxxxxxxx4 , 0) 1 (324 miaitm amddcc l Fd25 , 00202 02 ccai } 5 , 46 186 25 , 0 1862106 17602 +ac ac 205 , 46 ) 4 , 0 1 ( 14 , 328 , 142 250 3234 md138 4 , 0 2 04 , 0 ) im idcc d d32 8 20 2 2 e i m ed d d d2.3.3.verificarea manivelei la rigiditateSageata de la capatul liber al manivelei se calculeaza cu relatiaa tm rmztm aztm af l lEIl FEIl Ff + ) (2 32 304 , 7649 ) 4 , 0 1 (6420 14 , 3) 1 (644228 , 210028 , 2421004444 cdIlfmzrmaE= MPa510 1 , 2 E=210000 MPamm lrm28 , 242 42 , 2 3 , 042 , 2 ) 28 , 142 28 , 242 (4 , 7649 210000 228 , 142 2504 , 7649 210000 328 , 142 2502 3 + ff2.3.4.proiectarea mecanismului de actionare cu crichetActionarea cricului proiectat se poate face cu o cheie ficsa, direct cu manivela sau prin intermediul uni mecanism cu crichet.Se prefera ultima varianta, pentru faptul ca aceasta se preteaza si pentru folosirea in spatii limitate.Se foloseste mecanismul cu crichet din figura de mai josXxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxCare este compus din:-roata de crichet 1 ce asambleaza prin pana paralela cu extremitatea superioara a surubuluixxxxxxxxxxxxxx14Pentru inceput se considera z=10 dinti, din solicitarea de rezistenta a roti de crichet la solicitarea de strivire .OLC2002[MPa]r[MPa]iczM[HB]250 410 Max156Pentru roata de crichet alegem un material comform STAS care ne satisface conditia de rezistenta . Am ales OLC20 care are proprietatile din tabelul de mai sus.z=10 dintimm m m m 8 17 , 6110 5 , 3 14 , 347 , 17068 1 , 185032 3 + z=10m=812 , 25 8 14 , 3 m t28 5 , 3 828 , 86 28 , 6 8072 , 73 28 , 6 8056 , 12212 , 25228 , 6412 , 25480 8 10 + + m bmbh Dm Dh D Dtgthm z Dem im08 , 473 sdverifica se mmds Di.... .... 10 32 , 13208 , 47 72 , 7323 Verificarea dintilor roti de crichet- la forfecare5 , 62 52 , 25 , 6228 56 , 12 8057 , 35571 2) ( 22 1 + afmb g DT T- la incovoiere75 79 , 37556 , 12 28 8028 , 6 57 , 35571 675) ( 6222 1 +iiaiaimig b Dh T T Diametrul boltului11]1

+ 3) ( 8;2;2; maxaibasbafbabbb F F fp bFd 15mextbDTf cos 2 0 0829 79 7 + 57 , 355712 1 + T T T Ts ext63 , 880808 cos 57 , 35571 20 Fb FbMPa p MPa pa a5 , 11213 1013 ... 10 + MPaas110 5 , 1 02 83 7 5 , 03 7 5 , 025 , 0 2 5 , 05 . 0 . . . 2 5 , 0 ) + bbb b1]1

+ 375 14 , 3) 5 , 10 28 ( 63 . 880 8;110 5 , 10 263 , 880;5 , 62 14 , 363 , 880 2;5 , 11 2863 , 880bd[ ] 48 , 10 ; 38 , 0 ; 99 , 2 ; 73 , 2 max bdmm d db b12 48 , 10 2.4. Calculul corpului criculuicorpul cricului se va realiza din otel prin constructie sudata, camform desenului de ansamblu. Corpul cricului se executa din otel cu marca OL37 comform STAS cu caracteristicile de mai jos.OL3702[MPa]r[MPa]206 235 363 4417 . 2 . 2 . . . . . . . . .2 63 8p u n c t u l l a d em m Dm m Die)MPaMPar4025 , 22002aciFD D + 4251 2 5 , 5 55 , 2 2 0) 3 7 ( 2 5 , 00 20 2 ) a ca cM P aO L 1629 94 , 28125 , 55 14 , 37000 4265 525 + D DDConstructiv 296 5 D DDin conditia de rezistenta la strivire a solului se va dimensiona diametrul talpi cricului.asFD D426 7+ MPaas5 , 0 mm D D D 239 41 , 2385 , 07000 4297 727 + 17