SV RKA Navrhn te rozm ry hlavních ástí sv rky. Do obrázku zakreslete typy namáhání jednotlivých sou ástí sv rky, která vznikají vlivem zat žující síly F. Prove te rozbor úlohy.
Šroub je namáhán v zatíženém stavu na tlak a krut – p i navrhování rozm ru šroubu uvažujeme prostý tlak, p i dovoleném nap tí zmenšeném o 20 až 40 % Výšku matice budeme navrhovat z tlaku ve stykových plochách mezi závity matice a šroubu. Rozm ry obdélníkového pr ezu rámu kontrolujeme z namáhání na ohyb v nejvíce namáhaném míst . Svar mezi maticí a rámem ešíme z namáhání na smyk. M žeme ješt provést kontrolu pr m ru epu p ítla né ásti z tlaku ve stykových plochách mezi epem a p ítla nou ástí. 1. Výpo et velikosti šroubu Zadáno: - p ítla ná síla F = 1000 N Voleno: vyberte jednu z navržených variant a zd vodn te pro Typ závitu: - metrický - lichob žníkový rovnoramenný - lichob žníkový nerovnoramenný Materiál šroubu: - 10370 - 11500 - 11423
Provozní podmínky: - statické - dynamické míjivé - dynamické st ídavé Navrhuji: - závit lichob žníkový rovnoramenný, protože se jedná o pohybový šroub - materiál 11500 z pevnostního hlediska - provozní podmínky dynamické míjivé, šroub je vystaven zm nám p i zat žování = 120 MPa dle ST dD Namáhání na TLAK Použité veli iny: S1 plocha nosného pr ezu šroubu (mm2) d3 malý ø závitu šroubu (mm)
d
=
S1 =
F
≤
S1 F dD
S1 =
=
dD
1000 = 8,3 mm2 120
⋅ d 32 => d 3 = 4
4 S1
= 3,3 mm
dle SN 014050 navrhuji Tr 10 x 1,5
2. Výpo et výšky matice b Nakreslete schéma pro výpo et matice a do obrázku ozna te d ležité veli iny pro výpo et.
Zadáno: - závit Tr 10 x 1,5 Voleno: vyberte jednu z navržených variant a zd vodn te pro Materiál matice: - 11353 - 11500 - 12040 Provozní podmínky: - statické - dynamické míjivé - dynamické st ídavé Navrhuji: - materiál 11353, protože matice je vyrobena z trubky a p iva ena k t lesu sv rky - provozní podmínky statické, matice není pohyblivá ást - p D = 120 MPa, protože pro statické zatížení platí p D = dD Tlak ve stykových plochách
Použité veli iny: Sp1 výpo tová styková plocha (mm2) d velký ø závitu šroubu (mm) D1 malý ø závitu matice (mm) d2 st ední ø závitu šroubu (mm) H1 nosná hloubka závitu (mm) z po et závit P stoupání závitu (mm) dle SN 014050 d = 10 mm d2 = 9,25 mm D1 = 8,5 mm P = 1,5 mm
p1 =
F S p1
≤ pD
S p1 = ⋅ d 2 ⋅ H 1 ⋅ z kde:
H1 =
d − D1 10 − 8,5 = = 0,75 mm 2 2
b = z⋅P
S p1 = ⋅ 9 ,25 ⋅ 0 ,75 ⋅ S p1 = 14 ,5 ⋅ b
b 1,5
14,5 ⋅ b =
F 1000 = => b = 0,6 mm p D 120
Z konstruk ních d vod s ohledem na svar s rámem navrhuji b = 30 mm. 3. Výpo et rámu Nakreslete schéma pro kontrolu navržených rozm r rámu. Prove te rozbor úlohy.
Voleno: vyberte jednu z navržených variant a zd vodn te pro Materiál rámu: - 11373 - 11353 - 422420 Provozní podmínky: - statické - dynamické míjivé - dynamické st ídavé Navrhuji: - materiál 11373 s ohledem na dobrou sva itelnost a mechanické vlastnosti - provozní podmínky statické, p i zatížení je rám v klidovém stavu = 120 MPa , p i statickém namáhání volím oD = tD oD
-
plocha a x b obdélníkového pr ezu 6 x 30 mm, vyplývá z konstrukce rozm r c = 150 mm
Namáhání na OHYB Použité veli iny: x velikost ramene p i ohybu (mm) M0max maximální ohybový moment (N.mm) W0 modul pr ezu v ohybu pro obdélníkový pr ez (mm3)
x = c−b−
b = 150 − 30 − 15 = 105 mm 2
M 0 max = F ⋅ x = 1000 ⋅ 105 = 105000 N.mm
0
= M 0 max ≤ W0
W0 =
0
=
0D
1 1 ⋅ a ⋅ b2 = ⋅ 6 ⋅ 302 = 900 mm3 6 6 105000 = 116 MPa 900
Posouzení : 0
≤
0D
116 < 120 - navržené rozm ry a x b vyhovují 4. Výpo et svaru Nakreslete schéma pro výpo et svaru mezi maticí a rámem a do obrázku ozna te d ležité veli iny pro kontrolu navrženého svaru.
Navrhuji: - mechanické vlastnosti materiálu svaru volím jako vlastnosti materiálu rámu - oboustranný koutový svar t = 3 mm, b = 30 mm = 0 ,8 ⋅ SD = 0,8 ⋅ 100 = 80 MPa SDSV statické provozní podmínky
-
Namáhání na SMYK Použité veli iny: dovolené nap tí pro svarový materiál (MPa) SDSV nosná plocha pr ezu svaru (mm2)
S2
S
=
F
≤
S2
SDSV
S 2 = 2 ⋅ 0 ,7 ⋅ t ⋅ b = 2 ⋅ 0,7 ⋅ 3 ⋅ 30 = 126 mm
S
=
2
1000 = 7 ,9 MPa 126
Posouzení: S
≤
SDSV
7,9 < 80 - navržený svar o výšce t vyhovuje 5. Výpo et epu p ítla né ásti Nakreslete schéma pro výpo et ø kulového veli iny pro kontrolu.
epu a do obrázku ozna te d ležité
Navrhuji: - materiál ? - provozní podmínky statické, p i zatížení je ep v klidovém stavu - ø kulového epu d = 15 mm, vyplývá z konstrukce - p D = 120 MPa, pro statická zatížení p D = σ dD
TLAK ve stykových plochách Použité veli iny: Sp2 výpo tová styková plocha (mm2), dle konstrukce uvažuji pouze polovi ní velikost plochy d ø kulového epu (mm) p2 =
F S p2
S p2 = ⋅
p2 =
≤ pD 2 2 d 1 15 ⋅ = ⋅ = 100 mm2 4 2 8
1000 = 10 MPa 100
Posouzení: p2 ≤ p D
10 < 120 – navržený ep o ø d vyhovuje
