CSAVARORSÓS EMELŐ
MŰSZAKI DOKUMENTÁCIÓ ÁLTALÁNOS CÉLOKRA FELHASZNÁLHATÓ CSAVARORSÓS EMELŐHÖZ.
Maximális terhelő erő: 13 kN Maximális emelési magasság: 750 mm
HORVÁTH ZOLTÁN GÉPÉSZ LEVELEZŐ I.
A csavarorsós emelővel maximum 13 kN súlyú terhet lehet 750 mm magasra emelni. A közepes méretű talplemez miatt csak viszonylag kemény talajon lehet használni. Laza talaj esetén alátétfával kell megnövelni az alátámasztási felületet.
A teheremelés veszélyessége miatt az emelőt csak a megfelelően képzett emberek használhatják. Az egyszerű szerelhetőséget az emelő praktikus tervezése biztosítja. A nyitott talplemez gyors szerelést tesz lehetővé. Az emelő masszív, hegesztett kivitelű. Az orsó kibukását egy 4 mm-es lemez és három nagyszilárdságú imbuszcsavar biztosítja. A kicsavarható hajtókar a kompaktságot biztosítja. A hajtókar tövében egy lapolás található, mely a megszorult hajtókar kiszabadítását teszi lehetővé. A menetek tehermentesítve vannak a menettorzulás elkerülése végett. A hajtókarról az orsóra a nyomatékot egy méretezett hasított illesztőszeg viszi át. Az anya sajtolással van rögzítve a csőbe, melyet még két hernyócsavar is biztosít. Az emelő horganyzott kivitelben készül. Az emelő karbantartási igénye igen csekély. A csavarok nemcsak kötőelemként használhatók, hanem mozgások vezérlésére, vagy terhek emelésére is. Az anya rögzítése esetén az orsó körfordulásonként a menetemelkedésnek megfelelő tengelyirányú elmozdulást végez. Az orsó a persely anyamenetében jobbra vagy balra forogva emeli vagy süllyeszti a terhet.
Havi rendszerességgel elvégzendő karbantartás: Az orsó menetes részét gépzsírral be kell kenni, majd néhányszor fel-le tekerni a kenőanyag eloszlás miatt. Az emelőfejet le kell szerelni, és belül bezsírozni a jó siklási tulajdonságok biztosítása végett.
Egyéb karbantartást nem igényel a horganyzott kivitel miatt.
Mozgatóorsó méretezése: Az orsót terhelő erő: F=13 kN Az orsó hossza: h=750 mm Az orsó anyaga: Fe235-B Rugalmassági modulus: E=210 GPa Wöhler II-es terh. módra megengedhető feszülteségek: σ meg = 96MPa; τ cs meg = 60MPa
Orsóátmérő méretezése nyomásra:
σ ny =
F 4F = ≤ σ meg A d 32π
⇒ d3 ≥
4F
σ meg π
=
4 ⋅13 ⋅10 3 = 13,13mm 96 ⋅ π
Választott szabványos menetorsó: Tr26x5. középátmérője: d2=23,5 magátmérője: d3=20 Ellenőrzés kihajlásra:
l 1500 Karcsúsági tényező: λ = e = = 300 i 5 Kihajlási hosszúság: l e = 2 ⋅ h = 2 ⋅ 750 = 1500 mm
F
d 34 ⋅ π 2 I 64 = d 3 = d 3 = 20 = 5 mm Inerciasugár: i = = 16 4 4 A d 32 ⋅ π 4 λ > 100 , tehát az Euler módszerrel kell ellenőrizni a biztonságot: d 4π π2 3 E 2 π IE π 3 ⋅ 20 4 ⋅ 2,1⋅10 5 64 = = 0,5 n= 2 = 64 ⋅1500 2 ⋅13 ⋅10 3 le F le2 F A kihajlási biztonság nincs 6 és 10 között, tehát a Tr26x5-ös orsó NEM FELEL MEG!
Új orsó kiválasztása, és ellenőrzése kihajlásra: Választott szabványos menetorsó: Tr46x8. középátmérője: d2=42 magátmérője: d3=37,5 d 37,5 = 9,38 mm Inerciasugár: i = 3 = 4 4 l 1500 = 159,91 Karcsúsági tényező: λ = e = i 9,38
3
λ > 100 , tehát ismét az Euler módszerrel kell ellenőrizni a biztonságot: d 4π π2 3 E 2 π IE π 3 ⋅ 37,5 4 ⋅ 2,1⋅10 5 64 = = 6,86 n= 2 = 64 ⋅1500 2 ⋅13 ⋅10 3 le F le2 F A kihajlási biztonság 6 és 10 között van, tehát a Tr46x8-os orsó MEGFELEL!
Az orsó ellenőrzése önzárásra: Menetprofilszög: β =30° Az orsó és anya közti súrlódási tényező: µ =0,1 P 8 A menetemelkedés szöge: tgα = = = 0,06 ⇒ α = 3,47° d 2 π 42 ⋅ π Súrlódási félkúpszög: tgρ′ =
α < ρ′, tehát az orsó önzáró.
µ β cos 2
=
0,1 = 0,1 ⇒ ρ′ = 5,9° 30 cos 2
Az anya méretezése: m⎞ ⎛ Az anya anyaga: bronz, megengedhető nyomófeszültsége ⎜ v ker < 0,1 ⎟ : p meg = 17,5 MPa s⎠ ⎝ Méretezés felületi nyomásra: F 4F 4F 4 ⋅13 ⋅10 3 p n = 2 ≤ ⇒ ≥ = = 1,33 meg A d − d 32 πn d 2 − d 32 πpmeg 46 2 − 37,5 2 π ⋅17,5 n: menetek száma A stabil befogás miatt öt menetet alkalmazok (n=5). p=
(
)
(
)
(
)
D átmérő választása: Választott D méret: 60 mm Anyamagasság meghatározása: Anyamagasság: h a = P ⋅ n = 8 ⋅ 5 = 40
4
Peremvastagság meghatározása: Megengedhető nyírófeszültség Wöhler II esetén: τ meg = 75 MPa F F F 13000 = ≤ τ meg ⇒ v = = = 0,98 mm A Dπv Dπτ meg 56 ⋅ π ⋅ 75 Választott v peremmagasság: 8 mm.
τ ny =
Hajtókar méretezése Teheremeléshez szükséges nyomaték: d d2 tg (α + ρ′) + Fµ e 2 2 42 5 = 13 ⋅10 3 tg (3,47° + 5,9°) + 13 ⋅10 3 ⋅ 0,1 = 48298,009 Nmm = 48,29 Nm 2 2
M emel = M menet + M tamasz = F
M emel
Hajtókar hosszának meghatározása 150 N-os csavaróerővel: M emel 48,29 = = 0,32193 m Fkar 150 Fkar : hajtókaron kifejtendő emelőerő k : Fkar erő erőkarja Választott karhosszúság: 700 mm M emel = Fkar ⋅ k
⇒ k=
Hajtókar méretezése hajlító igénybevételre:
Anyaga: Fe 490-2, σ hj meg = 160 MPa Terhelt karhossz: l k = k −
Dagy − d orsó
2 Karra ható hajlítónyomaték: M hjkar
Wöhler II esetén.
100 − 46 = 673 mm 2 = Fkar ⋅ l k = 150 ⋅ 673 = 100950 Nmm = 700 −
Kör keresztmetszetű kar d kar átmérőjének meghatározása: M hjkar M hjkar 100950 σ hj = ≤ σ meg ⇒ K ≥ = = 630,93 mm 3 ≈ 631mm 3 K σ meg 160 3 d kar π 32 K 3 32 ⋅ 631 K= ⇒ d kar = 3 = = 18,59 mm 32 π π Választott átmérő: 22 mm.
5
Illesztőszeg méretezése nyírásra Illesztőszeg anyaga: automataacél, τ meg = 77 Mpa Wöhler II esetén.
Nyíróerő meghatározása (kerületi erő): M emel 9.66 ⋅ 10 4 M emel = Fk ⋅ d orsó ⇒ Fk = = = 2100 N d orsó 46 τ ny =
F 4F = 2 k ≤ τ meg A d orsó π
⇒ d orsó =
4Fk = πτmeg
4 ⋅ 2100 = 5,89 mm π ⋅ 77
Választott szeg: 8x100-as hasított illesztőszeg.
Kolontár, 2005. 04. 12.
_______________ Horváth Zoltán
6
