Upload
stefanescu-bogdan
View
360
Download
11
Embed Size (px)
DESCRIPTION
organe
Citation preview
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
2.Memoriu tehnic
2.1. Prezentarea mecanismului cu șurub si piuliță
2.1.1. Considerații generale
Mecanismul cu surub si piulitã se utilizeazã pentru transformarea miscãrii de rotatie in miscare
de translatie sau invers in conditiile de transmitere a unor sarcini(ca transmisii de fortã) sau avind numai
rol cinematic. Obiectul prezentului proiect il constituie cricul telescopic cu dubla actiune cu actionare
manuala.
Utilizarea mecanismul cu suruburi de miscare in constructia de masini se datoreste avantajelor
pe care le prezintã si anume:
-constructia simplã si tehnologia de executie usor realizabilã;
-posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizind forte de actionare mici;
- raport mare de transmitere care duce la viteze mici;
- compactitatea constructiei si gabarit redus;
- functionare linã si fãrã zgomot;
- posibilitatea de a asigura in mod simplu autofrinarea;
- permite utilizarea materialelor ieftine;
- pret de cost scãzut.
Printre dezavantaje se mentioneazã:
- existenta unei frecãri mari intre spirele filetului surubului si piulitei care conduce la uzura
piselor si la un randament scãzut;
- prezenta unor puternici concentratori de tensiune in zona filetatã afectezã rezistenta la
obosealã a surubului;
- lipsa autocentrãrii;
- necunoasterea exactã a fortelor de stringere.
2.1.2. Tipuri de filete utilizare la suruburile de miscare
Pentru suruburile de miscare se utilizeazain exclusivitate filetul cilindric cu profil patrat,
trapezoidal, ferastrau si rotund executate cu pas normal, fin sau mare.
Pasul fin si normal asigura conditia de autofranare.pasul fin micsoreaza deplasariile axiale la o
rotatie completa, reduce adancimea filetului marind diametrul interior si implicit rezistenta
surubului.Deosebirea dintre filetul cu pas normal, mare si fin la acelasi diametru nominal consta in
1
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
midificarea diametrului interior si a unghiului de inclinare.Pasul filetului Pasul filetului cu mai multe
inceputuri Ph se defineste in functie de pasul filetului cu un singur inceput si de numarul de
inceputuri(n),Ph =n*P(P fiind pasul filetului cu un singur inceput).
Filetele cu pas fin au un randament mai scazut. Randamentu surubului fiind mai mare daca are
pasul mai mare sau mai multe inceputuri, cresterea fiind determinata si de alegerea corecta a cuplului de
materiale, de precizia de executie si de calitatea suprafetelor in contact.
Alegerea formei filetului depinde de cerintele impuse mecanismului. Desi filetul patrat are un randament
ridicat, datorita aparitiei rapide a jocului axial ca urmare a uzarii flancurilor, are o utilizare limitata.
Filetul patrat are unghiul de profil egal cu zero si realizeaza randamentul maxim in comparatie cu celelate
profile.
Filetul trapezoidal are profilul de forma unui trapez rezultat din tesirea unui triunghi isoscel cu
unghiul la varf de 30° si baza egala cu pasul. Flancul filetului are inclinatia de 15°.
Jocurile la diametrul interior si exterior sunt egale iar fundul filetului este rotunjit cu r = 0,25 mm pentru
P = 8-12 mm si respectiv r = 0,5 mm la P≥12 mm. Inaltimea de contact H1=0,5 P. Filetul trapezoidal este
standardizat (STAS 2114/1-75) ;I se executa cu pas fin, normal si mare.
Filetul Fierastrau are profilul asimetric trapezoidal. Poate prelua sarcini numai intr-un singur sens.
Flancul activ are o inclinare (tehnologica) de 3 °. Fundul filetului este executat cu o raza de racord mare ,
iar inaltimea reala de contact este H1=0.75 P
Filetul rotund are profilul realizat din arce de cerc racordate prin drepte inclinate,flancurile formind
un unghi de 30º.
Alegerea profilului filetului pentru suruburile de miscare se face tinind seama de urmǎtoarele
criterii :
- caracterul sarcinii transmise (variabilǎ, constantǎ etc.);
- mǎrimea sarcinii de transmis;
- directia sarcinii de transmis;
- destinatia mecanismului si conditii de lucru;
-randamentul impus mecanismului;
Notarea filetelor de uz general se face conform regulilor de notare specificate in STAS 139-79.
Si alegerea pasului filetului are o mare importanta, deoarece un pas fin micsoreaza deplasarile axiale la o
miscare completa si asigura autofranarea, dar au randament redus.
Se alege filet cu pas normal sau mare deoarece au randament ridicat. In alegerea pasului trebuie sa
tinem seama si de conditia de autofranare.
Filetul ferastrau are dimensiunile standardizate in STAS 2234/1-75 putand fi executat cu pas
normal, fin sau mare, iar sistemul de tolerante al filetului ferastrau este standardizat prin STAS 2234/3-
75, pentru filetul cu profil noninal conform STAS 2234/1-75.
2
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
2.1.3.Tolerante si ajustaje
La mecanismele surub-piulita de uz general sistemul se tolerante si ajustaje este standardizat in
functie se tipul filetului.Aceste prescriptii nu se aplica la filetele cu exigente speciale in privinta
deplasǎrilor axiale sau celorlalte filete de uz special.
Sistemul de tolerante al filetului trapezoidal ISO cu profilul nominal conform STAS 2114/1-75
face obiectul STAS-ului 2114/4-75.
Se face mentiunea cǎ tolerantele pentru diametrul exterior al filetului interior nu sunt standardizate.
Cimpul de tolerantǎ al unui filet trapezoidal se noteazǎ prin simbolul cimpului de tolerantǎ al
diametrului mediu.
Alegerea cimpului de tolerantǎ se face in functie de clasa de executie a filetului si lungimea de
insurubare.
2.1.4. Variante constructive
2.1.4.1. Explicatii privind variantele constructive
Desenele, de ansamblu si de executie, sunt parte integranta a unui proiect. Prin aceste desene se
definitiveza forma contructiva a intregului ansamblu si a fiecarui detaliu in parte, tinandu-se seama de
calculele de rezistenta efectuate, prezentate in memoriul de calcul, si de posibilitatile tehnologice de
executie a pieselor componente.
Solutiile constructive prezentate in acest capitol se refera la mecanismele surub-piulita de la cricurile
telescopice cu dubla actiune.
Sunt prezentate desenele de executie ale mecanismelor surub-piulita pentru care au fost intocmite
metodologii de proiectare: cricul telescopiccu dubla actiune cu clichet orizontal si cricul cu dubla actiune
cu clichet vertical.
Desenele de executie au fost selectionate din [1], si [5] cu urmatoarele componentele: corpul
cricului 14 pe care este sudat piciorul cricului 16, si piulita surubului secundar 5 in paretea superioara a
cestuia. In interiorul surubului secundar 4 se afla piulita surubului principat pe care se insurubeaza
surubul principal 3 pe care, in partea superioara se fixeaza cu ajutorul unui stift 11 cupa 9 a cricului; iar in
partea inferioara se afla un blocaj alcatuit dintr-un surub 1 si o saiba 2, care nu permit iesirea accidentala
a surubului din piulita,de asemenea si surubul secundar are un asemenea opritor 15,inexistenta acestor
oritoare poat duce la accidentarea muncitorului sau defectarea obiectului ridicat.
3
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
In partea superioara a surubului secundar este atasat clichetul vertical care are in componenta roata de
clichet 7 si saiba de sprijin 6. Roata de clichet este actionata de un clichet 10 fixat de manerul 13 prin
intermediul stiftului 12, care la randul sau este fixat de un alt stift 11.Clichetul vertical functioneaza
executand miscari oscilatorii in jurul boltului intr-un plan vertical.
Mentinerea clichetului in golurile rotii de clichet se face sub actiunea greutatii proprii.Schimbarea
sensului de actionare se face rotind cu mana 1800 clichetul in jurul boltului.
In cea de a doua figura este reprezentat tot un cric telescopic cu dubla actiune dar diferenta cinsta in
asezarea clichetului pe orizontala.
Diefrenta dintre cele doua variante constructive este data de difernetele de forma si de pozitie a
pieselor, clichetul, cupa si sprijinul ei,forma corpului si modul de executie a acestuia, inclinarea spirelor
filetului si altele.
Avantajul folosirii clichetului orizontal consta in faptul ca roata de clichet poate avea mai multi
dinti, decat roata de clichet a clichetului vertical, ceea de micsioreaza unghiul dintre dinti si redicerea
cursei cluchetului.
2.1.4.2.Norme de protectia muncii
Pentru a evita accidentele, proiectantul a luat urmatoarele masuri :
-verificarea surubului la solicitari compuse;
-asigurarea asamblarilor;
-utilizare de materiale corespunzatoare;
-verificarea inaintea livrarii.
Masuri impuse beneficiarului :
-personalul de lucru trebuie sa fie instruit corespunzator;
-dispozitivul de strangere nu se va supune la socuri si lovituri directe;
-asamblarea surub-piulita se va unge periodic cu unsoare consistenta tip U80.
2.1.5. Schema functionala. Diagrama de forte si momente
Dupa natura miscarilor relative ala elementelor cuplei surub-piulita in cadrul mecanismului cu
actionare manuala se poat intilni combinarea de miscare cu piulita fixa,surubul secundar executand o
rototranslatie, iar surubul principal o miscare de translatie.
Pe baza celor mentionate anteriot se da in continuare schema cinematica a cricului telescopic cu
dubla actiune.
4
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Pentru a usura munca de proiectare schema functionala este completata cu diagrama de forte si
momente ce incarca elementului cricului, diagrame ce servesc la stabilirea sectiunilor periculoase ale
elementelor respective.
La cricul cu dubla actiune, din figura de mai jos, se observa ca prin interventia asupra
mecanismului de actionare 6, atasat surubului secundar 3, acesta se va roti impreuna cu piulita surubului
principal, cu care face corp comun, astfel incat surubul principal 2 va efectua doar o miscare de translatie,
impreuna cu cupa 1, solidarizata de acesta. In acest fel, apar miscari relative si momente de torsiune in
cele doua cuple elicoidale: Mins I - in cupla elicodala surub principal-piulita din surubul secundar si Mins
II - in cupla elicoidala surub secundar-piulita fixa. In aceasta faza se pot stabili si sarcinile care incarca
elementele componente. Astfel, cupa 1 si surubul principal 2 sunt solicitate la compresiune de sarcina de
ridicat Q si la torsiune de momentul de insurubare Mins I ; surubul secundar si corpul sunt solicitate la
compresiune, iar piulita fixa este solicitata la tractiune de sarcina de ridicat Q si toate acestea la torsiune
de momentul de insurubare Mins II .
2.1.6. Materiale utilizate in constructia cricului telescopic cu dubla actiune
Alegerea materialelor pentru elementele componente ale mecanismelor de tip surub-piulita trebuie
astfel efectuata incat sa raspunda conditiilor generale impuse transmisiilor: rezistenta, randament ridicat,
fiabilitate si durabilitate. In acest sens, in continuare, se vor face recomandari de alegere a materialelor
5
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
atat pentru elementele cuplei surub-piulita cat si pentru celelalte elemente componente ale mecanismelor
de ridicat, de tipul cricurilor, rnecanisme cu larga utilizare.
Suruburile de miscare se executa din otel de uz general pentru constructii in cazul mecanismelor
surub-piulita actionate manual, respectiv oteluri carbon de calitate tratate termic, in cazul mecanismelor
surub-piulita actionate mecanic.
Piulitele se executa, in general, din materiale antifrictiune, pentru a se diminua frecarea si uzura in
timpul functionarii. Pentru piulitele fixe la cricurile telescopice cu dubla actiune se folosesc cu precadere
aliaje de tip Cu-Sn sau fonte cenusii .Deoarece caracteristicile mecanice ale acestor materiale sunt mai
scazute decat ale otelului din care este executat surubul, uzarea se produce la nivelul filetului piulitei,
fiind "protejat" astfel surubul, mai dificil de executat si cu dimensiuni mult mai mari.
In situatia in care piulitele au forme speciale - prezinta bolturi, la piulitele cricurilor cu parghii, sau cand
piulita este corp comun cu roata de clichet, la cricul cu piulita rotitoare - materialele folosite se
recomanda a fi otelurile de uz general pentru constructii sau oteluri carbon de calitate .
Corpurile cricurilor se executa in constructie turnata, materialele recomandate fiind otelurile
turnate sau fontele cenusii , respectiv in constructie sudata, elementele componente ce urmeaza a fi sudate
fiind executate din oteluri de uz general pentru constructii. Alegerea variantei constructive - turnata sau
sudata - se justifica in functie de seria de fabricatie.
Cupa, ca element de sustinere a sarcinii, se executa in constructie turnata, materialele fiind otel
turnat, respectiv fonta cenusie, sau se obtin in urma prelucrarilor mecanice,
din otel de uz general pentru constructii.
Clichetul, in constructie orizontal sau vertical, se executa din tabla, prin prelucrari mecanice.
Manivela se executa in constructie turnata, cu prelucrari mecanice ulterioare, din otel turnat sau
fonta cenusie, sau din otel de uz general pentru constructii, prin prelucrari mecanice. In calculele de
rezistenta sunt necesare caracteristicile mecanice principale ale acestor materiale - rezistenta la rupere la
tractiune (Rm), limita de curgere (Re, respectiv Rp02) si eventualele duritati la livrare.
3. Memoriu justificativ de calcul
3.1. Metodologia de calcul
In acest capitol se prezinta metodologiile de proiectare pentru cricul telescopic cu dubla actiune cu
mecanism de actionare cu clichet vertical.
Metodologiile de proiectare sunt prezentate pe etape, ordinea de calcul fiind una logica, astfel
incat dimensiunile unor elemente ale mecanismelor surub-piulita calculate anterior sa fie utilizate ca date
de proiectare pentru calculul urmatoarelor elemente.
6
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Astfel, se prezinta, initial, schema structurala a mecanismului si se realizeaza diagramele pentru sarcinile
- forte si momente - care incarca fiecare element al mecanismului surub-piulita.
De asemenea, se stabileste momentul motor Mm ce trebuie realizat prin mecanismul de actionare,
pentru a putea fi ridicata sarcina, in cazul cricurilor.
In continuare, pe baza diagramelor de incarcare a elementelor, se urmaresc principalele etape de
lucru:
• Se dimensioneaza suruburilen urmarindu-se urmatoarele faze: alegerea materialului,
predimensionarea, alegerea filetului standardizat, verificarea conditiei de autofranare, verificarea la
solicitari compuse si verificarea la flambaj (daca este cazul). Lungimea surubului (suruburilor) se
stabileste in functie de inaltimea de ridicare impusa prin tema de proiect.
• Se calculeaza piulitele stabilindu-se numarul necesar de spire si dimensiunile, in sectiune
transversala (diametrele), care sa satisfaca atat conditiile de rezistenta cat si cele tehnologice si de
stabilitate a surubului in piulita. In acest sens, se recomanda ca numarul de spire ale piulitei, prin care se
defineste lungimea acesteia, sa fie intr-un domeniu de vaiori cuprinse intre o valoare maxima zmax = 11,
un numar mai mare de spire nu conduce la o micsorare a tensiunilor de strivire a spirelor, si una
minima zmin = 6, pentru a fi asigurata stabilitatea suruburilor in procesul transmiterii sarcinii.
• Se calculeaza corpul, avandu-se in vedere dimensiunile acestuia, care trebuie sa
raspunda atat conditiilor de rezistenta si tehnologice cat si de stabilitate a cricului.
• Se calculeaza cupa, avandu-se in vedere modul in care este montata pe capul
surubului la cricul telescopic cu dubla actiune.
• Se calculeaza randamentul, ca un indicator important pentru un asemenea mecanism.
• Se dimensioneaza mecanismele de actionare, dupa ce a fost ales mecanismul cu clichet
orizontal .Avandu-se in vedere faptul ca mecanismele de actionare sunt alcatuite din multe elemente,
acestea sunt tratate individual. Determinarea dimensiunilor rotilor de clichet se face in etape, urmarindu-
se alegerea numarului de dinti, a inaltimii si grosimii acestora si a formei si dimensiunilor alezajului
profilat.
Pentru definirea formei clichetului orizontal, este necesar a se urmari etapele prezentate in metodologiile
de calcul, precizandu-se ca aceste forme sunt stabilite mai intai geometric si doar in final se fac unele
vertficari de rezistenta (pentru a avea siguranta unei bune functionari a acestor clichete). Constructia
geometrica a clichetelor trebuie astfel realizata incat in zona de contact dintre dintele rotii de clichet si
clichet forta concentrata, dispusa tangent la cercul de diametru mediu al rotii, sa aiba directia paralela cu
axa de simetrie a bratului clichetului si suportul sau sa treaca prin axa boltului, la clichetul orizontal, care
precede portiunea de montare a acestuia in corpul mecanismului de actionare.
Se urmareste, in continuare, modul de asamblare a clichetelor in corpul mecanismului de actionare
(asamblari cu bolturi) si realizarea manivelei (cu sau fara prelungitor). Si pentru bolt si pentru manivela
sunt date indicatii pentru alegerea dimensiunilor, precum si relatiile de verificare.
7
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
3.2. Calculul si proiectarea surubului princupal
3.2.1. Alegerea profilului filetului
Profilul nominal al filetului exterior şi cel al filetului interior sunt profilele care definesc
dimensiunile nominale ale filetului şi anume: diametrul exterior, diametrul mediu, diametrul interior
(STAS 2234/1; 2234/2; 2234/3). Unghiul profilelor active α = 3° şi unghiul profilelor pasive, între care se
realizează jocul a, α = 30°.
• Elementele geometrice ale filetului, care se calculează cu relatiile de la pag 20 din [1]:
dpr = Dpr=14 mm;
h3 = H1+ ac = 0,86777*P=0.86777*3=2.60 mm;
H=1,5878*P=1.5878*3=4.763 mm;
a = 0 , l* P1/2 =0.273 mm;
H1=0,75*P=0.75*3=2.25 mm;
w = 0,26348*P=0.26348*3=0.790 mm;
ac1 = 0,11777*P=0.11777*3=2.25 mm;
e = w – a=0.790-0.273=0.517 mm ;
R = 0 ,12427*P=0.12427*3=0.373 mm;
• Avantaje:
• centrare buna a piulitei in raport cu surubul;
• preia sarcini mari, intr-un singur sens;
• fundul filetului este executat cu raza mare de racordare, fapt pentru care concentratorul de
tensiuni este foarte mic;
8
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
• randament foarte apropiat de cel al filetului patrat, datorita inclinarii mici a profilului activ
(inclinare tehnologica);
• se executa prin frezare, cu productivitate mare.
• Dezavantaje:
• Preia sarcina intr-un singur sens.
• Recomandari de utilizare
Pentru transmiterea sarcinilor mari, variabile si cu soc, intr-un singur sens (exemple: constructia
preselor, carligele macaralelor grele etc.).
• Notare
• Filet ferastrau cu un inceput, filet dreapta: S dxP (de exemplu, S 36x6).
• Filet ferastrau cu mai multe inceputuri: S dxPh(PPprofil) (de exemplu, S36xl2(P6) RH).
• Filet ferastrau stanga, cu un inceput: S dxP LH (de exemplu, S 36x6 LH).
• Filet ferastrau stanga, cu doua inceputuri: S dxPh (PPprofil) LH (de exemplu, S 36x12 (P6)
LH).
Notarea completa a filetului ferastrau, cu indicarea campului de toleranta, se face conform STAS
2234/3.
Campul de toleranta se noteaza prin simbolul campului de toleranta al diametrului mediu.
Simbolul campului de toleranta se plaseaza dupa simbolul filetului (notat mai inainte) si despartit de
acesta printr-o linioara. Astfel, pentru filetul interior, notatia este S dxP - 7H (de exemplu, S 36x6-7H),
pentru filetul exterior este S dxP - 7c (de exemplu, S 36x6 - 7c) si pentru ajustajul filetat (surub-piulita)
este S dxP - 7H/7c (de exemplu, S 36x6 - 7H/7c).
3.2.2.Alegerea materialului surubului principal
Pentru alegerea cuplui de material sa pornit de la o premisa ca rezistenta maxim admisa la
solicitarea de strivire sa fie 13 N/mm2 .
Un alt criteriu important a fost costul materialelor care trebuie sa fie cat mai redus iar materiale din gama
celor des folosite si nu din categoria aliajelor scumpe care nu-si justifica utilizarea in cazul de fata.
Deoarece surubul este supus la solicitari mijlocii si mari, este actionat manual se opteaza pentru
un: OLC50
3.2.3. Calculul de predimensionare a surubului principal
9
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Diametrul mediu se detarmina cu relatia 4.1 pag 55 din[1] obtinuta din conditia de rezistenta a
filetului la strivire.
d2=√ Fπ⋅ψh⋅ψm⋅qa
=√8700π⋅0 , 75⋅2,5
=10 . 659 mm
unde: -d2 este diametrul mediu al şurubului,
-qa=13 N/mm2 reprezentand presiunea admisibila de contact intre cuplul de frecare otel-otel
-ψh=
H1
P fiind un factor dimensional care pentru filetul trapezoidal va fi h=0.75
-ψm=(1,2. .. 2,5 )reprezintă factorul de lungime al piuliţei şi va avea valoarea ψm=2,5
În urma calculelor obţinut d2 = 10.659 mm Din[1] tabelul 2.3 de la pag 21 se alege filetul S14x3
avand urmatoarele dimensiuni:
-diametrul nominal dpr = Dpr = 14 [mm] ;
-pasul filetului, Ppr = 3 [mm];
-notaţie: S 14x3 LH ;
-diametrul mediu, cel calculat, dpr2 = Dpr2= 11.750 [mm];
-diametrul interior dpr = 8.794 [mm];
-avand unghiul activ cu o inclinatie de α=30 si un inceput n=1, pentru o mai buna autofranare.
3.2.4. Verificarea aurofranarii
La cricuri verificarea autofranarii se face cu relatia:
10
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
βm1=arctg( Ppr
πd pr 2) relatie aleasa din [1] pag 56, unde βm reprezintă unghiul de înclinare al
elicei pe cilindrul de diametru dpr2.
Unghiul de frecare ϕ '=arctg( μ
cos α1) unde este coeficientul de frecare pentru cuplul de
materiale şi calitatea ungerii, iar 1 este unghiul de înclinare al flancului activ al filetului, care este
α 1=3° (filet ferastrau) din [1] pag 56.
În urma calculelor se obţin următoarele valori:
βm1=4 . 630 şi ϕ
'=7 . 960. unde μ= 0,14
Este cunoscută condiţia de autofrânare, şi anume, βm1<ϕ'
care după cum se observă din calcule
este îndeplinită, şi deci condiţia de autofrânare este îndeplinită.
3.2.5. Calculul numarului de spire in contact
Numarul de spire in contact se calculeaza cu ajutorul relatie 4.4 de la pag 56 din[1]:
z pr=F
π∗d pr 2∗H pr 1∗q pra
=8700π∗11.750∗2 .25∗13
=8 . 058
Se impune ca 6<z<11 conditie ce este indeplinita.
3.2.6. Calculul lungimii filetului piulitei
Se calculeaza cu ajutorul relatiei 4.5 de la pag 56 din [1]: mpr=zpr*Ppr=8.058*3=14.173 [mm]
rotunjind valoarea la 25 [mm]
3.2.7. Calculul lungimii filetului
Lungimea minima Lf1 a filetului principal rezulta din relatia:
Lf 1=Ppr∗h
Ppr+P sec
+mpr=3∗ h3+3
+25=135 mm
11
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Unde :- h=220 [mm] este cursa maxima a cricului;
- Psec=3 [mm] pasul surubului secundar;
Lungimea efectiva a filetului se poate lua mai mare decat Lf1. Acest fapt este posibil deoarece
se constata, ca in interiorul surubului secundar ramane un spatiu neutilizat pe directia axei.Marirea
filetului este si utila, deoarece permite aducerea cupei in pozitia initiala sub sarcina,fara a se consuma prin
aceasta o parte din cursa utila
3.2.8. Proiectarea extermitatiilor surubului..
La proiectarea extermitatiilor proiectantul trebuie sa fie atent pentru ca diametrul radial al unei
extermitati sa se inscrie in cercuri mai mici decat diametrul interior al filetului interior ca sa poate fi
introdus sau scos din piulita daca este cazul demontarii acestuia in vederea schimbarii sau rectificarii.
Dintre cele doua variante constructive desenate,cea aleasa are cupa rezemata pe un guler iar relatia
de calcul este data de conditia de rezistenta la strivire formula 4.10 pag 58 din[1]:
Dgs=√ 4∗Fπ∗σastr
+Dcs2 =√ 4∗8700
π∗40+182=24 .517 mm
Se aproximeaza Dgs la 30 mm, iar Dcs este calculat mai jos
cu formula 4.44 pag 70 din[1]:
12
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Dcs=√ 4∗Fπ∗ψD∗qa
=√ 4∗8700π∗0 .94875∗40
=17 .089 mm
Se aproximeaza Dcs la 18 mm si se continua calculele cu aceasta valoare.
Unde : ψD=0.94875 este un factor dimensional al suprafetei de sprijin
qa= 40 N/mm2 reprezinta presiunea admisibila de contact pentru cuplul de materialeotel/otel si
otel/fonta.
Grosimea minima a gulerului, hg se determina la incovoiere cu ajutorul formulei 4.11 pag 58
din[1] :
hg=√ 4∗F∗( Dgs−Dcs )π∗Dcs∗σai
=√ 3∗8700∗(30−18 )π∗18∗107
=7 .195 mm
-σai=107 N/mm2 este rezistenta admisibila la ionvovoiere a surubului
-vom alege hg= 8 mm
3.2.9. Calculul eforturilir unitare a surubului principal
Formulele sunt luate din tabelul 4.1 de la pag 61 din[1]:
3.2.9.1. Expresia monentului de torsiune
M t 1=1
2000∗d pr 2∗F∗tg ( βm1+ϕ ' )= 1
2000∗11. 75∗8700∗tg(4 .63+7 .96 )=11.514 N∗m
3.2.9.2.Efortul unitar la compresiune
σ c1=4∗F
π∗d2
pr 3= 4∗8700
π∗8 .7942=143.237 N /mm2
3.2.9.3.Efortul unitar la rasucire
σ t1=16∗103∗M t 1
π∗d3
pr 3=16∗103∗11.514
π∗8 .7943=86 .228 N /mm2
13
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
3.2.10.Verificarea spirelor surubului
3.2.10.1. Solicitarea la strivire
Formulele sunt luate din tabelul 4.2 pag 63 din[1]:
q pr =¿¿
F ¿z pr∗π∗d pr 2∗H pr 1=
87008. 058∗π∗14∗2 . 25
=13 N /mm2
unde H1 =0.75*Ppr=0.75*3=2.25 reprezinta inaltimea utila a filetului ferastrau;
3.2.10.2. Solicitarea de incovoiere
σ i1=¿¿
6∗F (H pr 1
2+ac ) ¿
z pr∗π∗d pr 3∗h2
pr 1=6∗8700( 2 .25
2+0 .353)
8 . 058∗π∗8 . 794∗2. 2572=68 . 063 N /mm2
In care ac= 0.11777*Ppr=0.11777*3=0.353 mm si reprezinta jocul la fundul filetului iar
hpr1=0.87*Ppr-0.1*P1/2=0.81*3-0.1*1.73=2.257 mm reprezinta inaltimea utila a filetului.
3.2.10.3. Solicitarea de forfecare
σ f 1=F
z pr∗π∗d pr 3∗hpr 1
=87008 .058∗π∗8 . 794∗2. 257
=17 . 317 N /mm2
3.3.
Calculul si proiectarea surubului secundar
Calculele de predimensionare a surubului secundar coincid cu cele a surubului principa omitem
anumite etape si comentarii. Am ales acelasi tip de filet si anume filetul ferastrau.
• Elementele geometrice ale filetului, care se calculează cu relatiile de la pag 20 din [1]:
dsec = Dsec=32 mm; w = 0,26348*P=0.26348*3=0.790 mm;
14
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
h3 = H1+ ac = 0,86777*P=0.86777*3=2.60 mm; ac1 = 0,11777*P=0.11777*3=2.25 mm;
H=1,5878*P=1.5878*3=4.763 mm; e = w – a=0.790-0.273=0.517 mm ;
a = 0 , l* P1/2 =0.273 mm; R = 0 ,12427*P=0.12427*3=0.373 mm;
H1=0,75*P=0.75*3=2.25 mm;
3.3.1.Alegerea materialului surubului secundar
Pentru alegerea cuplui de material sa pornit de la o premisa ca rezistenta maxim admisa la
solicitarea de strivire sa fie 5 N/mm2 .
Un alt criteriu important a fost costul materialelor care trebuie sa fie cat mai redus iar materiale din gama
celor des folosite si nu din categoria aliajelor scumpe care nu-si justifica utilizarea in cazul de fata.
Deoarece surubul este supus la solicitari mai mici cecat surubul principal si trebuie sa fie dintr-un
material mai moale se opteaza pentru un: Fc 150
3.3.2. Calculul de predimensionare a surubului secundar
Diametrul mediu a filetului secundar se alege constructiv tinand seama de diametrul surubului
principal, jocul care exista intre diametrul durubului principal si diametrul interior a surubului secundar si
grosimea peretelui surubului secunadar care trebuie sa fie 5 mm sau mai mare.
Constructiv am ales dsec= 32 mm iar din STAS 2234/1-75 alegem restul diametrelor surubului:
-diametrul nominal dsec = Dpr = 32 [mm] ;
-pasul filetului, Ppr = 3 [mm];
15
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
-notaţie: S 32x3 RH ;
-diametrul mediu, cel calculat, dsec2 = Dsec2= 29.750 [mm];
-diametrul interior dsec = 26.794 [mm];
- presiunea admisibila de contact qseca=5 N/mm2 reprezentand cuplul de frecare otel-fonta cenusie
-ψh=
H1
P fiind un factor dimensional care pentru filetul trapezoidal va fi h=0.75
-ψm=(1,2. .. 2,5 )reprezintă factorul de lungime al piuliţei şi va avea valoarea ψm=2,5
-avand unghiul activ cu o inclinatie de α=30 si un inceput n=1, pentru o mai buna autofranare.
3.3.3. Verificarea aurofranarii
La cricuri verificarea autofranarii se face cu relatia:
βm 2=arctg( Psec
π∗dsec 2) relatie aleasa din [1] pag 56, unde βm2 reprezintă unghiul de înclinare al
elicei pe cilindrul de diametru dpr2.
Unghiul de frecare ϕsec
' =arctg( μcosα 1
) unde este coeficientul de frecare pentru cuplul de
materiale şi calitatea ungerii, iar 1 este unghiul de înclinare al flancului activ al filetului, care este
α 1=3° (filet ferastrau) din [1] pag 56.
În urma calculelor se obţin următoarele valori:
βm2=1.830 şi ϕ2
' =7 . 960. unde μ= 0,14
Este cunoscută condiţia de autofrânare, şi anume, βm2<ϕ2'
care după cum se observă din calcule
este îndeplinită, şi deci condiţia de autofrânare este îndeplinită.
3.3.4. Calculul numarului de spire in contact
Numarul de spire in contact se calculeaza
cu ajutorul relatie 4.4 de la pag 56 din[1]:
z= Fπ∗dsec 2∗H sec 1∗qsec a
=8700π∗29. 750∗2. 25∗5
=8 . 274
16
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Se impune ca 6<z<11 conditie ce este indeplinita.
3.3.5. Calculul lungimii filetului piulitei
Se calculeaza cu ajutorul relatiei 4.5 de la pag 56 din [1]: msec=zsec*Psec=8.058*3=24.823 [mm]
rotunjind valoarea la 25 [mm]
3.3.6. Calculul lungimii filetului
Lungimea minima Lf2 a filetului secundar rezulta din relatia 4.18 pag 60 din[1]:
Lf 2=Psec∗h
Ppr+P sec
+msec=3∗ h3+3
+25=135 mm
Unde :- h=220 [mm] este cursa maxima a cricului;
- Psec=3 [mm] pasul surubului secundar;
3.3.7. Calculul eforturilir unitare a surubului secundar
Formulele sunt luate din tabelul 4.1 de la pag 61 din[1]:
3.3.7.1. Expresia monentului de torsiune
M t 2=12000
∗dsec 2∗F∗tg(βm2+ϕ2' )=
=12000
∗29 . 750∗8700∗tg(1 . 83+7 . 96)=22. 559 N∗m
3.3.7.2. Efortul unitar la compresiune
17
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
σ c2=4∗F
π∗(d2
sec 3−D2isec )
= 4∗8700
π∗(24 . 7942−182 )=38 . 1 N /mm2
Unde Disec= 18 mm reprezinta diametrul interior al surubului secundar;
3.3.7.3. Efortul unitar la rasucire
σ t 2=16∗103∗M t 2∗dsec 3
π∗(d4
sec 3−Disec4 )
=16∗103∗22 .559∗29 .750
π∗(24 . 7944−184 )=10 . 437 N /mm2
3.3.7.4. Verifivarea tijei la solicitari compuse
σ ech=√σ c2+4∗σ t 22 =√38. 1+4∗10. 4372=43 . 443 N /mm2
In sectiunea B-B se calculeaza solicitarea compusa si
trebuie sa fie mai mica decat σac= 33...75 N/mm2 se observa ca
σech< σac ,deci conditia este indeplinita.
3.3.8. Verificarea spirelor surubului a filetului interior
3.3.8.1. Solicitarea la strivire
Formulele sunt luate din tabelul 4.2 pag 63 din[1]:
q pr=F
z pr∗π∗d pr 2∗H pr 1
=87008 .058∗π∗11. 750∗2. 25
=13 N /mm2
unde H1 =0.75*Ppr=0.75*3=2.25 reprezinta inaltimea utila a filetului ferastrau;
3.3.8.2. Solicitarea de incovoiere
18
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
σ i21=3∗F∗H pr 1
z pr∗π∗d pr∗h2
pr 1= 3∗8700∗2 .25
8.058∗π∗14∗2 .2572=32 .353 N /mm2
In care ac= 0.11777*Ppr=0.11777*3=0.353 mm si reprezinta jocul la fundul filetului iar
hpr1=0.87*Ppr-0.1*P1/2=0.81*3-0.1*1.73=2.257 mm reprezinta inaltimea utila a filetului.
3.2.8.3. Solicitarea de forfecare
σ f 21=F
z pr∗π∗d pr∗hpr 1
=87008 . 058∗π∗14∗2 .257
=10 .878 N /mm2
3.3.8.2.Verificarea spirelor surubului a filetului exterior
3.3.8.2.1. Solicitarea la strivire
qsec=F
zsec∗π∗dsec2∗H sec1
=87008.274∗π∗29. 750∗2.25
=5 N /mm2
unde H1 =0.75*Ppr=0.75*3=2.25 reprezinta inaltimea utila a filetului ferastrau;
3.3.8.2.2 Solicitarea de incovoiere
σ i22=6∗F (
H sec 1
2+ac )
zsec∗π∗dsec 3∗h2sec 1
=6∗8700( 2. 25
2+0 . 353)
8 . 276∗π∗24 .794∗2 .2572=23 .509 N /mm2
In care ac= 0.11777*Ppr=0.11777*3=0.353 mm si reprezinta jocul la fundul filetului iar
hpr1=0.87*Ppr-0.1*P1/2=0.81*3-0.1*1.73=2.257 mm reprezinta inaltimea utila a filetului.
19
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
3.3.8.2.3. Solicitarea de forfecare
σ f 22=F
zsec∗π∗dsec 3∗hsec1
=87008 .276∗π∗24 .794∗2. 257
=5 . 981 N /mm2
3.4. Dimensionarea piulitei surubului secundar
Cu notatiile din figura alatutata se calculeaza diametrul
De al corpului piulitei care se confectioneaza din OL 37
De=D'+2∗g p =32+12=44 mm
Unde gp= 6 mm reprezinta grosimea piulitei(5<gp<7)
Diametrul gulerului Dg= (1.3..1.5)*De= 1.3*44=58 mm;
hg= 6 mm grosimea gulerului piulitei
3.4.1. Verificarea corpului piulitei
3.4.1.1. La solicitarea compusa si efort unitar normal
σ t=4∗F
π∗( De2+d
sec2 )
= 4∗8700
π∗(442+322 )=12. 146 N /mm2
3.4.1.2. La solicitarea compusa si efort unitar tangential
σ t1=16∗103∗M t 12∗De
π∗( De4−d
sec 4 )=16∗103∗22 .559∗44
π∗(444−324 )=1 . 873 N /mm2
20
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
3.4.2. Verificarea gulerului piulitei
3.4.2.1. La incovoiere cu efort unitar normal
σ i=3∗F∗( Dg−D e)
π∗D e∗hg2
=3∗8700∗(58−44 )
π∗44∗62=73 . 428 N /mm2
Se considera sarcina concentrata pe capat iar sectiunea periculoasa este A-A
3.4.2.2. La forfecare cu efort unitar tangential
Sectiunea de forfecare A-A
σ f=F
π∗De∗hg
=8700π∗44∗6
=10 . 49 N /mm2
3.4.2.3. La strivire cu efort unitar tangential
σ str=4∗F
π∗( Dg2−D
2e)
= 4∗8700
π∗(582−442)=7 . 757 N /mm2
3.5. Stabilirea dimensiunilor cupei
Dcs=√4∗Fπ∗ψ D∗qa
=
=√4∗8700π∗0.94875∗40
=17 . 089
Se aproximeaza Dcs la 18 mm si se continua
calculele cu aceasta valoare.
Unde : ψD=0.94875 este un factor dimensional
al suprafetei de sprijin
qa= 40 N/mm2 reprezinta presiunea admisibila de contact pentru cuplul de materialeotel/otel si
otel/fonta.
21
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Celalalte dimensiuni se adopta constructiv in functie de diametrul exterior dpr al filetului surubului
pe care se monteaza cupa, calculele se fac cu relatia 4.45 de la pag 70 din [1]:
-dc2= (2.4 mm…2.5 mm)* dpr= 33.6 mm..35 mm am ales dc2= 35 mm ;
-dc1= (8..10) mm + dc2= 9 mm+35 mm=44 mm ;
-hc=(1,4….1.6) mm * dpr = 27 mm ;
-hcs= hc- 10 mm = 17 mm ;
3.6. Verificarea cupei
Cupa se sprijina pe gulerul surubului principa
dimensionat mai sus si se verifica la solicitarea de
strivire si incovoiere cu ajutorul formulelor 4.53 si 4.54
de la pag 72 din [1] :
3.6.1.Verificarea la strivire
σ str=4∗F
π∗( Dgs2 −D
2cs )
= 4∗8700
π∗(302−182 )=19. 231 N /mm2
σstr ≤ σastr conditia este indeplinita deoarece rezistenta admisibila la strivire σastr = 65 .. 100
N/mm2
3.6.2.Verificarea la incovoiere
σ i=3∗F∗( Dgs−Dcs)
π∗Dcs∗hg
=3∗8700∗(30−18 )
π∗18∗82=86 . 541 N /mm2
σa ≤ σai conditia este indeplinita deoarece rezistenta admisibila la incovoiere σai=184 N/mm2
22
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
3.7. Alegerea si verificarea stiftului care solidarizeaza cupa de surubul principal
Am ales un stift cilindric conform STAS 1599-80 avand :
-materialul din care este facut stiftul este OL 60; cu urmatoarele caracteristici luate din tabelul 3.2
de la pag 49 din [1]:
-rezistenta admisibila la forfecare σaf = 128 N/mm2 ;
-rezistenta admisibila la strivire σas ≤ 0.8*R0,2 ; unde R0,2 reprezinta limita de curgere a
materialului stiftului si este egala cu R0,2=320 N/mm2;
- σas ≤ 0.8*R0,2 => σas ≤ 0.8*320 ; σas ≤ 256
-d”= (0.15 … 0.25) *Dcs = (0.15 .. 0.25) * 18= 2.7 mm .. 3.7 mm; alegem d”= 3 mm;
Pentru verificarea stiftului se utilizeaza relatiile 4.55 si 4.56 de la pag 72 si [1] la solicitarea de
forfecare si strivire dupa cum urmeaza:
3.7.1. Solicitarea la forfecare
σ f=4∗103∗M t1
π∗Dcs∗d} } } } = { {4*10 rSup { size 8{3} } *11 . 514} over {π* 18*3 rSup { size 8{2} } } } =90 . 497`````N/ ital mm rSup { size 8{2} } } {¿ ¿¿¿¿
23
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Conditia ca rezistenta la forfecare sa fie mai mica decat rezistenta admisibila la forfecare
σf ≤ σaf este indeplinita, dec stiftul va rezista forfecarii.
3.7.2. Solicitarea la strivire
Se verifica solicitarea la strivire intre stift si cupa:
σ s1=4∗103∗M t 1
d} } * \( d rSub { size 8{c2} } rSup { size 8{2} } - D rSub { size 8{ ital cs} } rSup { size 8{2} } \) } } = { {4* 10 rSup { size 8{3} } * 11 . 514 } over {π* \( 35 rSup { size 8{2} } - 18 rSup { size 8{2} } \) } } =17 . 039````N/ ital mm rSup { size 8{2} } } {¿¿¿¿¿
Se verifica solicitarea la strivire intre stift si surubul principal:
σ s2=6∗103∗M t 1
d} } *D rSub { size 8{ ital cs} } rSup { size 8{2} } } } = { {6*10 rSup { size 8{3} } *11 . 514 } over {π*18 rSup { size 8{2} } } } =71 . 076 ```N/ ital mm rSup { size 8{2} } } {¿¿¿¿¿
Stiftul va rezista solicitariilor la strivire la care este supus deoarece verifica relatiile:σs1 ≤σas ,
σs2≤σas.
3.8. Calculul mecanismului de actionare
24
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Mecanismul de actionare utilizat este cel cu clichet orizontal reprezentat in figura ce urmeaza
Unde:
-L este lungimea efectiva a manivelei in mm;
-lo este lungilea necesara prinderii manivelei in mm si anume lo=50 mm pentru un muncitor si
lo=100 mm pentru doi muncitori; considerand faptul ca acest cric va fi folosit de un muncitor alegem deci
lo=50 mm;
-Lc este lungimea de calcul a manivelei in mm;
- ni= mumarul de muncitori care actioneaza cricul; ni= 1;
25
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
-k este factorul de nesimultaneitate ; pt ni= 1 k=1;
Fm reprezinta forta cu care actioneaza un muncitor si anume Fm=250 N.
3.8.1. Calculul manivelei
3.8.1.1. Lungimea manivelei
Lungimea manivelei se determina in functie de momentul de torsiune total care trebuie sa fie
realizat de catre muncitor la actionarea cricului
Lc=103∗M tot
k∗ni∗Fm
=103∗34 .0741∗1∗250
=136 . 295 mm
L=Lc+lo=136 .295+50=186 .295 mm
Lm=0 . 6∗Lc=lo=0 . 6∗136 . 295+50=131. 777 mm
Aproximam lungimea manivelei Lm= 134 mm si continuam calculele cu aceasta valoare:
3.8.1.2. Determinarea diametrului manivelei si a prelungitorului
26
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Din solicitarea de incovoiere rezulta diametrul manerului d5 din sectiunea C-C cu ajutorul
formulei 4.62 de la pag 75 din [1]:
d5=3√32∗K∗ni∗Fm∗( Lc−Lm )
π∗σai
=3√32∗1∗1∗134∗(136 .295−134 )π∗110
=12 . 397 mm
Unde : rezistenta admisibila la incovoire pentru oteluri carbon obisnuite si oteluri carbon de calitate σai=110 N/mm2.Iar d5 il aproximam la valoarea d5= 13 mm.
Diametrul D se determina constructiv in functie de d5 cu ajutorul relatiei 4.64 de la pag 75 din [1]:
D= (1.4..1.5)*d5= 18.2 mm … 19.5 mm. Alegem din stasul de bari laminate STAS…….
Dinametrul D=20 mm.
3.8.1.3. Verificarea manivelei
Manivela se verifica in sectiunea A-A si C-C la incoviuere cu ajutorul formuleleo 4.65 si 4.66 de la pag 75 din [1]:
σ i1=32∗K∗ni∗Fm∗( Lc−Lm+ l)
πD
} } * \( D rSup { size 8{4} } - d rSub { size 8{5} } rSup { size 8{4} } \) } } = { { 32 *1*1* 134* \( 138 - 134+ 80 \) } over { { {π} over {20 } } * \( 20 rSup { size 8{4} } - 13 rSup { size 8{2} } \) } } =35 . 219 ````N/ ital mm rSup { size 8{2} } } {¿ ¿
¿¿¿
σ i1=32∗ni∗Fm∗(Lc−l1 )
(b1−db )∗δ1
=32∗1∗134∗(138−42)
(22 . 4−6 )2∗3. 85=68. 297 N /mm2
Conditiile de rezistenta la incovoiere sunt indeplinite rezultand faptul ca stiftul si manerul ca rezista incovoierii.
3.9. Calculul rotii de clichet
Dimensiuniile rotii de clichet se determina cu
27
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
urmatoarele dimensiuni:
-a ≤ 0.5*d [mm] ; unde d este diametrul exterior
al surubului pe care se monteaza roata de clichet.
-a=0.5*26=13 mm
-z=0.1*Lc = 13.8 am ales z=10 dinti
-Di=1.4*d=1.4*26=36.4 am ales Di= 38
Dm=Di
1−0.25∗πz
=38
1−0 .25∗ π10
=41. 239 mm
Dm=42 mm
t=π∗Dm
z=π∗42
10=13 . 195 mm
-b=0.5*t=0.5*13.195=6.597 aproximam b = 6 mm.
-h=0.5*b=0.5*6=3 mm
-De=Di+2*h=38+2*3=44 mm
3.9.1. Verificarea rotii de clichet
Dintii de clichet se verifica la incovoiere,forfecare si strivire, cu ajutorul relatiilor 4.69;4.70;4.71 de la pag 77 din [1]:
Pentru incovoiere:
σ i=3∗F rc∗h
b2∗δ=3∗162 .3∗3
62∗72=57 . 949 N /mm2 ≤ σai
Unde σai =100..120 N/mm2 conditia este indeplinita si va rezista incovoierii
F rc=
2∗M tot
Dm
=3∗34 .074422
∗103=162 .3 N /mm2
Pentru forfecare:
28
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
τ f=Frc
b∗δ=162 . 3
6∗7=38 . 632 N /mm2 ≤ τaf
Unde τaf =60..95 N/mm2 conditia este indeplinita si va rezista forfecarii
Pentru strivire:
σ s1=Frc
b∗h=162 .3
6∗3=90 .142 N /mm2 ≤ τas 1
Unde τas1 =80..100 N/mm2 conditia este indeplinita si va rezista strivire.
Suprafata de contact dintre roata de clichet si
surub pe care se monteaza aceasta este solicitata la strivire.
Efortul unitar la strivire pe suprafata se determina cu relatia
4.72 de la pag 77 din [1]:
σ s2=12∗103∗M tot
n1∗a2∗δ=12∗103∗34 . 074
6∗132∗7=57 . 606 N /mm2 ≤ τ as 2
Unde τas2 =80 N/mm2 conditia este indeplinita si va rezista strivire.
3.10. Calculul clichetului
Dimensionarea clichetului prezent in figura
alaturata se face in functie de diametrul rotii
de clichet:
-l1= (0.8.. 1)Dm= Dm= 42 mm
-
β=arcsinDm
2∗l1
=arcsin426∗42
=300
29
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
-
γ=180π
∗De−D i
Dm
∗tg β=180π
∗44−3842
∗tg300=4 .7260
α=γ+4=4 .726+4=8.7260
θ=2∗( β+α )=2∗(30+8 . 726)≈780
Dimensionarea incepe cu constructia clichetului si apoi continua cu dintii rotii de clichet.
3.10.1. Verificarea clichetului
σ c=6∗Frc∗x
g2∗δ+
Frc
g∗δ=162 .3
6∗3=90 . 142 N /mm2 ≤ σc
Unde σc este efortul unitar efectiv de compresiune excentrica din clichet .G si x se masoara de pe
desen in mm.Iar σai= 100…120 N/mm2.
3.11. Calculul boltului
Boltul se determina din solicitarea de incovoiere si se verifica la forfecare si presiune de contact:
db=3√ 8∗F rc∗( δ
2+δ1 )
π∗σai
=3√ 8∗162. 3∗( 7
2+3 . 85 )
π∗110=6. 511 mm
τ f=2∗F rc
π∗d2
b=2∗162 . 3
π∗6=28 .693 N /mm2 ≤ τaf
q=Frc
db∗δ=162. 3
6∗7=38 .632 N /mm2 ≤ qa
30
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Conditiile sunt indeplinite deoarece τaf =60..95 N/mm2 si qa = 65..100 N/mm2 pentru supafete imobile.
3.12. Calculul arcului cilindric elicoidal de compresiune
Calculul arcului elicoidal cilindric de compresiune, care
mentine clichetul orizontal in contact cu dintii rotii de clichet se
face urmarind succesiunea relatiilor de calcul din tabelul 4.8 de la
pag 80-81 din [1]:
Indicele arcului: i=8;
Coeficientul de forma: k=1.17 pentru i=8;
Diametrul spirei: d=1 mm;
Diametrul de infasurare: Dm= i*d=8*1=8 mm;
Forta de montaj: Fa1= 3.6 N;
Numarul de spire active: n= 6;
Numarul total de spire: nt=n+nr=6+1.5=7.5;
Sageata de monatj:
f 1=8∗Fa1∗D
3m
G∗d4∗n=
8∗3 . 6∗83
8 . 5∗104∗14=1 . 041 mm;
Sageata maxima: fn= f1+s=1.041 +5=6.041;
Sarcina maxima de exploatare (normala):
Fan=Fa1∗f n
f 1
=3 . 6∗6 . 0411 . 041
=20 .893 N ;
Efortul unitar efectiv de torsiune:
τ t=8∗k∗Fan Dm
π∗d3=8∗1.17∗20 .893∗8
π∗1=497 . 993 N /mm2 ≤τat
Iar τat= 650 N/mm2 pentru 51VCr11A;
Rigiditatea arcului:
Ka=G∗d4
8∗n∗Dm
4
=8 . 5∗104∗14
8∗6∗84=3 . 459 N /mm;
Lungimea arcului blocat (spira pe spira):
Hb=n t∗d=7 . 5∗1=7 . 5 mm;
31
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Pasul arcului nesolicitat: t=d+
f n
n+ Δ=1+6
6+0. 1=2 . 107 mm;
Lungimea arcului nesolicitat:
H0=Hb+n∗( t−d )=7 . 5+6∗(2 .107−1)=14 .141 mm;
Sarcina maxima (arc blocat): Fab=Fan∗
f b
f n
=20 .893∗6 . 6416 . 041
=22.968 mm;
Diametrul exterior: D=Dm+d=8+1=9 mm;
Elementul de calcul: Di=Dm−d=8−1=7 mm;
Unghiul de inclinare a spirelor:
α 0=arctgt
π∗Dm
=arctg2 . 107π∗8
=5 .003 0 ;
Lunfimea semifabricatului:
ls=π∗Dm∗nt
cos α0
= π∗8∗7 .5cos 5 .003
=189 . 156 mm ;
3.13. Constructia corpului
Corpul cricului se executa din otel turnat Fc 200 cu uramtoarele caracteristici:
- Rezistenta la tractiune Rm= 160..270 N/mm2
- Solicitarea la tractiune σat= 19..32 N/mm2
- Solicitarea la compresiune σac= 48..80 N/mm2
- Solicitarea la incovoiere σai= 32..54 N/mm2
- Solicitarea la rasucire σat= 23..38 N/mm2
- Solicitarea la forfecare σaf= 15..26 N/mm2
-
32
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
Dci= 45 mm; H1 = 125 mm;
Dg= 57 mm; dt=8 mm ;
Dbi= 62 mm; d= 6 mm;
Dbe= 110 mm; Hc= 147 mm;
3.14. Calculul randamentului
η=d2 pr∗tg β2 pr+d2 sec∗tg β2sec
d2 pr∗tg( β2 pr+ϕ pr' )+d2 pr∗tg( β2 sec+ϕsec
' )=
¿11. 75∗tg 4 . 6+29 . 75∗tg1 .8311. 25∗tg( 4 .6+8 . 04 )+29. 75∗tg(1 . 83+8 . 04 )
=24 . 19 % ;
Bibliografie
[1] Dorina Matiesan, A. Antal,D. Pop, I. Olteanu, O. Belciu, s.a. Elemente de proiectare pentru
mecanismele cu surub si piulita. Cluj-Napoca, 1985.
[2] A.Antal, D.Matiesan, D.Pop, A.Chisiu, O.Belciu, s.a. Indrumator de proiecare pentru
reductoare. Litografia I.P. Cluj-Napoca, 1983.
[3] Ovidiu Belcin, Corina Barleanu, Marius Pustan.Organe de masini: Elemente constructive in
proiectare. Editura Risoprint,Cluj-Napoca 2011.
33
Organe de Masini Cric telescopic cu dubla actiune
[4] http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/CRIC-TELESCOPIC-CU-DUBLA-ACTIO53732.php,
15.05.2021.
[5] http://www.scribd.com/doc/73284953/Curs-Mecanisme-Si-Organe-de-Masini, 15.05.2012.
[6] Curs organe de masini
34