Zavrtanjske Veze

Mašinski elementi 1 – zadaci iz zavrtanjskih veza

Časovi iz Mašinskih elemenata, modeliranja I crtanja u Autocad-u - Nenad 065/2106321 1

1. Obodi krute spojnice spojeni su međusobno pomoću 6.nepodešenih vijaka M10 (SPRS

M.B1.050) raspoređenih na krugu prečnika 120mm, pri čemu je otvor za vijak 11mm.

Koeficijent trenja u navojnom spoju je 0,14, a koeficijent trenja na ravnim dodirnim

površinama je 0,12. Proveriti stepen sigurnosti veze protiv proklizavanja (stepen sigurnosti

veze) ako je moment pritezanja vijka 30Nm a obrtni moment koji prenosi spojnica 60Nm.

REŠENJE:

Radno opterećenje deluje poprečno na osu zavrtnja. Pomeranje(klizanje) sprečava sila trenja koja

se dobija pritezanjem zavrtnja i ostvarivanjem sile na dodiru spojenih delova .

Da bismo izračunali stepen sigurnosti veze potrebno je da izračunamo sile Fs i Fb.

Kod nepodešenih poprečno opterećenih zavrtanjskih veza raspodela opterećenja na sve zavrtnjeve je

ravnomerna.(STR 195)

Radno opterećenje jednog zavrtnja:

Gde su:

– prečnik na kome su raspoređeni zavrtnjevi, =120mm=0,12m

T – obrtni moment koji prenosi spojnica, T=60Nm

z – broj zavrtnjeva, z=6

– faktor neravnomernosti raspodele opterećenja =1 STR195



Da bismo izračunali silu Fb potrebno je da izračunamo vrednost sile pritezanja Fp. To ćemo izračunati iz

zadatog momenta pritezanja.

STR 189 moment pritezanja

Podatke za zavrtanj M10 nalazimo na STR 171

Na STR 187 nalazimo podatak za otvor kljuca S=17mm.

U tekstu zadatka zadata su dva koeficijenta trenja,

Ugao trenja u navoju (STR 177):

srednji poluprečnik sile trenja na kliznoj površini

Uvrstimo sve poznate podatke u obrazac za moment pritezanja I odatle dobijamo vrednost sile

pritezanja:

[

( ) ] [

( ) ]

[ ]

Tada je sila na dodiru spojenih delova

(STR 194).

-faktor pritezanja (1,5-2 za statičke, 2-4 za dinamičke sile; STR 194).

Da ne bi došlo do proklizavanja, stepen sigurnosti veze protiv klizanja mora biti veći od 1 tj ,

odnosno da granična sila trenja bude uvek veća od obimne (kod nepodešenih vijaka radne) koja

deluje na zavrtanj , . (STR 194)

Stepen sigurnosti veze je veći od preporučenih vrednosti ( ).

[

( ) ]

( ⁄ )

( ⁄ )



2. Prirubnice spojnice su međusobno spojene sa 6 nepodešenih zavrtnjeva M10 raspoređenih po

krugu prečnika 150mm. Odrediti moment pritezanja I stepen sigurnosti ovih zavrtnjeva ako su

napravljeni od čelika 4.8. U proračunu usvojiti da u prenošenju opterećenja učestvuju svi zavrtnjevi

sa stepenom sigurnosti protiv proklizavanja 1,5. Koeficijent trenja na dodirnoj površini prirubnice je

0,15, a u navoju 0,12. Obrtni moment koji prenosi spojnica je 300Nm.Prečnik otvora za vijak je

11mm.

REŠENJE:

Proračun nepodešenih zavrtanjskih veza se svodi na proveru stepena sigurnosti protiv plastičnih

deformacija na kraju procesa protezanja(STR 194).


Gde su:






(STR 194).

Sila prethodnog pritezanja izračunava se na osnovu obrazca sa STR 194




Moment pritezanja računamo pomoću obrazca sa STR 189

[

( ) ]






Uvrstimo sve poznate podatke u obrazac za moment pritezanja:

[

( ) ] [

( ) ]

[ ]

( ) - Moment otpora u navojnom paru (treba

nam kasnije za proveru stepena sigurnosti zavrtnja).

– Moment otpora klizanja po podlozi.

Ostaje da se proveri stepen sigurnosti zavrtnja. STR 189

Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

( ⁄ )

( ⁄ )



Kritični naponi:

Materijal zavrtnja je 4.8 .

Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

STR 184

STR 184

Parcijalni i ukupni stepen sigurnosti:

√

√

Vrednost ukupnog stepena sigurnosti je iznad minimalne dozvoljene vrednosti. Zavrtnjevi će izdržati

opterećenje.



3. Kruta spojnica prenosi obrtni moment od 764Nm. Obodi spojnice su spojeni pomoću 6 vijaka

M12 smeštenih u otvore 13mm I raspoređenih po krugu prečnika 200mm. Materijal vijka je

8.8. Koeficijent trenja između spojnica je 0,15, a koeficijent trenja u navojnom spoju I između

navrtke I oboda spojnice je 0,14. Stepen sigurnosti protiv proklizavanja je 1,5. Odrediti

potreban moment pritezanja I proveriti stepen sigurnosti zavrtnjeva.

REŠENJE:


Gde su:






(STR 194).




[

( ) ]









[

( ) ] [

( ) ]

[ ]





Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

( ⁄ )

( ⁄ )



STR 183

STR 184

STR 184


√

√


opterećenje.



4. Veza vratila opterećenih obrtnim momentom od 1200Nm ostvarena je pomoću krute spojnice

čiji su obodi od Č0545 spojeni sa 8 zavrtnja M12 od čelika klase čvrstoće 6.9 koji su

ravnomerno raspoređeni po krugu prečnika 150mm. Proveriti stepen sigurnosti veze sa

nepodešenim zavrtnjima(otvor za zavrtanj je prečnika 13mm) I stepen sigurnosti veze sa

podešenim zavrtnjima (Dodir između oboda spojnica I vrata podešenog vijka je b=10mm).

REŠENJE:

Ovaj zadatak sastoji se od provere veze nepodešenim I podešenim zavrtnjima. To su dve različite verzije

pa ćemo ih posmatrati odvojeno. Prvo ćemo izvaditi podatke za zavrtanj M12 pošto njega koristimo u

oba slučaja.


a)Provera stepena sigurnosti veze nepodešenim zavrtnjima:

Radno opterećenje deluje poprečno na osu zavrtnja. Pomeranje(klizanje) sprečava sila trenja koja

se dobija pritezanjem zavrtnja i ostvarivanjem sile na dodiru spojenih delova .

Da bismo izračunali stepen sigurnosti veze potrebno je da izračunamo sile Fs i Fb.

Kod nepodešenih poprečno opterećenih zavrtanjskih veza raspodela na sve zavrtnjeve je

ravnomerna.(STR 194)


Gde su:







Da bismo odredili silu Fb potrebna nam je sila pritezanja Fp koju određujemo iz uslova sa STR 188

( )

, Materijal zavrtnja 6.9

STR 184

STR 184


(STR 194).


Da ne bi došlo do proklizavanja, stepen sigurnosti veze protiv klizanja mora biti veći od 1 tj ,

odnosno da granična sila trenja bude uvek veća od obimne (kod nepodešenih vijaka radne) koja

deluje na zavrtanj , . (STR 194)

-koeficijent trenja navrtke po podlozi (usvajamo sami pošto nije zadato u zadatku, STR 188)

(usvojeno za suve fino obrađene površine)

Stepen sigurnosti veze se nalazi u preporučenim vrednostima ( ).

b)Provera stepena sigurnosti veze podešenim zavrtnjima:


Gde su:




– faktor neravnomernosti raspodele opterećenja =1,3-1,5 STR195



Podešene zavrtanjske veze se ostvaruju korišćenjem zavrtnja za tačno naleganje. Opterećenje se prenosi

smicanjem stabla zavrtnja I pritiskom na dodirne površine stabla.

Smicanje:

Radni napon

Kritični napon [ ]

[ ]

Preporučena vrednost stepena sigurnosti na smicanje

Pritisak:

Kod površinskog pritiska proverava se najveći pritisak u odnosu na Re za slabiji materijal u dodiru!

Radni napon

Kritični napon [ ]

!!! --- Materijal spojnica je Č0545 a napon tečenja

mu je Re=300

što je manje od napona tečenja zavrtnja

[ ]

Preporučena vrednost stepena sigurnosti na pritisak



5. Obrni moment (900Nm) sa zupčastog venca na glavčinu zupčanika prenosi se pomoću 12

zavrtnjeva M12x1,75 (SRPS M.B1.120). Prečnik otvora za zavrtnje je 13mm a oni su

raspoređeni po krugu prečnika 210mm. Redukovani koeficijent trenja u navojnom spoju je

0,14, a koeficijent trenja na ravnim dodirnim površinama je 0,12. Materijal zavrtnja je klase

4.6. Odrediti:

a) potrebnu silu prethodnog pritezanja zavrtnja(pod pretpostavkom da je ona jednaka sili

dodira spojenih delova Fb), da bi stepen sigurnosti protiv proklizavanja spoja bio 1,2.

b) stepen sigurnosti zavrtnjeva. Uticaj plastičnog ojačanja I veličine poprečnog preseka na

granicu tečenja zavrtnja zanemariti.

REŠENJE:

a) Potrebna sila prethodnog pritezanja:


Gde su:






(STR 194).


-faktor pritezanja (1,5-2 za statičke, 2-4 za dinamičke sile; STR 194). =1 USLOV ZADATKA!

b) Stepen sigurnosti zavrtnja



-redukovani ugao trenja (zadato u zadatku)

Moment otpora u navojnom paru (treba nam kasnije za proveru stepena sigurnosti zavrtnja).



( )

( )


Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

USLOV ZADATKA!

USLOV ZADATKA!


√

√


opterećenje.



6. Obrtni moment stalnog intenziteta od 20000Nm prenosi se sa diska 1 na disk 2 krute spojnice

pomoću podešenog vijka M10 raspoređenih po krugu prečnika 500mm.Materijal vijka je 6.8.

Odrediti minimalni potreban broj podešenih vijaka koji će obezbediti da stepen sigurnosti

protiv svih vidova razaranja vijaka ne bude manji od 2. Pretpostaviti da svi vijci podjednako

učestvuju u prenošenju obrtnog momenta sa diska 1 na disk 2. Prečnik stabla zavrtnja je

11mm.

REŠENJE:


Gde su:



z – broj zavrtnjeva, z- traži se u zadatku!!!

– faktor neravnomernosti raspodele opterećenja =1 ! Uslov zadatka!

Podešene zavrtanjske veze se ostvaruju korišćenjem zavrtnja za tačno naleganje. Opterećenje se prenosi

smicanjem stabla zavrtnja I pritiskom na dodirne površine stabla.

Potreban broj zavrtnjeva izračunavamo tako što dozvoljeni napon izjednačimo sa radnim naponom.

[ ]

[ ]

I

[ ]

[ ]

Napon tečenja zavrtnja

Kritični naponi:

[ ]



[ ]

Dozvoljeni naponi:

[ ]

[ ]

Radni naponi:

Smicanje

- U izrazu za radni napon koristimo prečnik stabla zavrtnja

11mm.

Pritisak

( )

( )

Izjednačavanjem radnog i dozvoljenog napona dobijamo potreban broj zavrtnja

Za prenošenje zadatog obrtnog momenta od 20000Nm potrebno je 6 podešenih zavrtnjeva M10

ravnomerno raspoređenih po krugu prečnika 500mm.



7. Obrtni moment stalnog intenziteta od 20000Nm prenosi se sa diska 1 na disk 2 pomoću 8

nepodešenih vijaka M16 ravnomerno raspoređenih na krugu prečnika 500mm.Materijal vijka

je 14.9. Koeficijent trenja na dodirnoj površini navrtke I podloge je 0,12, a u navojcima

navojnog spoja 0,14. Stepen sigurnosti protiv proklizavanja delova spoja je 1,25, a koeficijent

trenja između dodirnih površina spojenih delova je 0,1. Prečnik otvora za vijak u delovima

spoja je 18mm. Pretpostaviti da lokalne plastične deformacije ne utiču na sile pritezanja vijka.

Navojni deo vijka urađen je postupkom skidanja strugotine. Odrediti moment pritezanja I

proveriti zapremisnku čvrstoću vijka ako je najmanji dozvoljeni stepen sigurnosti 1,2.

REŠENJE:


Gde su:






(STR 194).




[

( ) ]









[

( ) ] [

( ) ]

[ ]





Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

STR 184

STR 184

( ⁄ )

( ⁄ )




√

√


opterećenje.

8. Obodi spojnice spojeni su pomoću 8 nepodešenih zavrtnja M16, klase čvrstoće 8.8,

ravnomerno raspoređenih na prečnika 250mm. Izračunati nosivost spojnice tj odrediti obrtni

moment koji može da prenosi ova spojnica uz optimalno korišćenje nosivosti zavrtnja.

Odrediti moment pritezanja zavrtnja I stepen sigurnosti na kraju pritezanja. Uticaj plastičnog

ojačanja I veličine poprečnog preseka na granicu tečenja zavrtnja zanemariti

REŠENJE:

Optimalno iskorišćenje nosivosti zavrtnja postiže se ako je napon usled sile pritezanja

( )

(STR 188). Polazeći od ovog uslova zavrtanj treba pritegnuti silom:

gde su:

, Napon tečenja je


Ako se zavrtanj pritegne ovom silom pritezanja, tokom rada jedan njen deo će se izgubiti usled

labavljenja ili samoodvrtanja pa je vrednost sile na dodiru spojenih delova Fb merodavna za određivanje

nosivosti (STR 194):




Pošto u zadatku nisu zadati stepen sigurnosti protiv proklizavanja veze I koeficijent trenja , usvojićemo ih

iz preporučenih vrednosti:

stepen sigurnosti protiv proklizavanja - (STR 194)

koeficijent trenja: STR 188 (usvojeno za suve fino obrađene površine)

Poprečna sila koju zavrtanj može da prenese je:

Pošto svaki od 8 zavrtnjeva može da prenese ovu silu, obrtni moment koji prenosi spojnica je:




[

( ) ]



Prečnik otvora za zavrtnje nije zadat u zadatku, pa ga usvajamo iz tabele na STR 187 za finu klasu.

U tekstu zadatka nisu zadata dva koeficijenta trenja,

Koeficijent trenja navojaka u navojnom spoju usvajamo sa STR 177 ,

Koeficijent trenja na dodirnim površinama navrtke I oboda spojnice usvajamo sa STR 188, usvajamo za

fino podmazane površine .



( ⁄ )

( ⁄ )




[

( ) ] [

( ) ]

[ ]

( ) - Moment otpora u navojnom paru

(treba nam kasnije za proveru stepena sigurnosti zavrtnja).



Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

USLOV ZADATKA!

USLOV ZADATKA!




√

√

Dobijena vrednost stepena sigurnosti pokazuje da se pri dobrom pritezanju zavrtnja naponi približavaju

kritičnoj vrednosti.Ako se veličina momenta pritezanja održava ispod izračunate ( ),

plastične deformacije zavrtnja neće nastupiti. Posle pritezanja, u zavrtnju ostaje samo sila Fp i stepen

sigurnosti 1,43.

9. Veza oboda spojnice izvedena je pomoću 8 vijaka. Dimenzionisati vijke u dve varijante: Ako su

nepodešeni I ako su podešeni. Merodavni obrtni moment je 700Nm. Vijci su raspoređeni po

krugu prečnika 140mm, a material vijka je klase 4.6. Koeficijent trenja između livenih oboda je

0,2. Stepen sigurnosti protiv proklzavanja je 1,5. Sila pritezanja treba da je 3 puta veća od sile

između oboda spojnica. Stepen sigurnosti protiv platičnih deformacija je 2. Dodir između

oboda spojnica I vrata podešenog vijka je 6mm.

REŠENJE:

NEPODEŠEN VIJAK


Gde su:






(STR 194).




[ ]

[ ]




Kritični napon:

[ ]

ne znamo koji je zavrtanj pa usvajamo 1

ne znamo koji je zavrtanj pa usvajamo 1

Dozvoljeni napon:

[ ]

Izjednačavanjem radnog I dozvoljenog napona dobijamo potrebnu površinu zavrtnja:

Iz tabele 5.2 STR 171 usvajamo prvi zavrtanj sa površinom većom od To je zavrtanj M20

sa površinom 245

Podešen vijak:


Gde su:




– faktor neravnomernosti raspodele opterećenja =1,3-1,5 STR195


[ ]

[ ]

I

[ ]

[ ]




Kritični naponi:

[ ]

[ ]

Dozvoljeni naponi:

[ ]

[ ]

Radni naponi:

Izjednačavanjem radnog I dozvoljenog napona dobijamo minimalni potrebni prečnik

Na osnovu dobijenih rezultat uvajamo prvi veći zavrtnja iz tabele 5.2 STR171. To je zavrtanj M6.



10. Prethodno pritegnuta vijčana veza ostvarena je pomoću niza elastičnih vijaka M12 od čelika

6.9. Prečnik vrata vijka je 8,5mm. Sila prethodnog pritezanja vijaka iznosi 16000N, izduženje

vijka je za tu silu 300 a sabijanje ploča 80 Moment koji ostvaruje sila pritezanja i

savlađuje otpore u navoju iznosi 16Nm. Radna sila koja opterećuje vezu približno je

konstantna i iznosi 10000N po vijku.

a)Proveriti stepen sigurnosti vijka usled sile prethodnog pritezanja;

b)Nacrtati deformacioni dijagram i grafički odrediti silu veze u kritičnom trenutku;

c)Proveriti stepen sigurnosti vijka usled radne sile i stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze.

REŠENJE:

a) Provera stepena sigurnosti vijka usled sile prethodnog pritezanja


Pošto je prečnik vrata vijka manji od prečnika jezgra , u proračunu umesto

prečnika koristimo

Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183




√

√

b) Deformacioni dijagram i odrađivanje kritične sile

Na kraju faze prethodnog pritezanja, vijak se elastično izduži za veličinu pod dejstvom sile

prethodnog pritezanja Fp. Tada se spojeni delovi sabiju za veličinu (Fv = Fb = FP). Pod

dejstvom radnog opterećenja Fr (sila pritiska u sudu) vijak se dopunski elastično izduži za

. Istovremeno se za istu veličinu smanje elastične deformacije u spojenim

delovima. Zbog ovih defmormacija, sila u vijku se poveća za veličinu ΔFv (Fv = Fp + ΔFv), a sila

u pločama smanji za veličinuΔFb (Fb = Fp - ΔFb). Dopunsko opterećenje vijka i dopunsko

rasterećenje spojenih delova zavise od odnosa njihovih krutosi.

Iz sličnosti trouglova određujemo silu u kritičnom trenutku:

[ ]

[ ] (

) (

) 20266,67N

c) Provera stepena sigurnosti vijka usled radne sile i stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze

U radu, zavrtanj je opterećen samo na zatezanje.

Stepen sigurnosti vijka usled radne sile: STR 191

Sila u zavrtnju: STR 190

Povećanje sile u zavrtnju:



- krutost zavrtnja

- krutost spojenih delova

- Radna sila koja opterećuje vezu – zadata u zadatku

Kritični napon:

Stepen sigurnosti zavrtnja u radu:

Sa povećanjem intenziteta radnog opterećenja, smanjuje se sila koja sabije delove spoja i

sprečava njihovo razdvajanje. Kritično stanje nastaje kada sila u delovima spoja postane jednaka

nuli (Fb = 0), tj. kada dođe do razdvajanja spoja (isprekidana linija na). Da bi se sprečilo

razdvajanje spojenih delova, potrebno je da radno opterećenje Fr, bude manje od kritičkog

opterećenja [F] koje dovodi do razdvajanja ploča; tj., potrebno je da stepen sigurnosti protiv

razdvajanja delova bude veći od odgovarajuće minimalne vrednosti (Sr ≥ 1,5).

Stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze: STR 190

[ ]

(

)

(

)

Radno opterećenje može da se poveća 2 puta a da se veza ne razdvoji.



11. Poklopac u nepokretnom osloncu vratila spojen je sa kućištem pomoću 4 zavrtnja M6. Svi

koeficijenti trenja su 0,15. Klasa izrade otvora za zavrtnjeve u poklopcu je srednja. Odrediti

moment kojim treba pritegnuti zavrtnjeve na poklopcu u nepokretnom osloncu ležaja da bi se

održala hermetičnost spoja između poklopca I kućišta pod dejstvom aksijalne sile od 2400N,

koja deluje duž ose vratila. Stepen sigurnosti protiv hermetičnosti je 1,8 a odnos krutosti ploče

I zavrtnja je 4.

REŠENJE:

Radna sila nam je aksijalna sila. Koristeći obrazac za stepen sigurnosti protiv hermetičnosti (stepen

sigurnosti protiv razdvajanje veze) dobijamo potrebnu silu pritezanja: STR 190

[ ]

(

)

(

)

[ ]

odnos krutosti ploče I zavrtnja je 4

izrazimo i uvrstimo u obrazac za kritičnu silu:

[ ] (

) (

) ( )

[ ]


[

( ) ]


Na STR 187 nalazimo podatak za otvor kljuca S=10mm. Prečni otvora za zavrtanj je (srednja

klasa).

U tekstu zadatka zadati su koeficijenti trenja,



( ⁄ )

( ⁄ )




[

( ) ] [

( ) ]

[ ]=4345,92Nmm

12. Prethodno pritegnuta zavrtanjska veza poklopca I suda sastoji se od 6 zavrtnjeva M24 klase

čvrtsoće 8.8. Pod dejstvom sile prethodnog pritezanja od 80kN, zavrtanj se izduži za 0,2mm,a

spojeni delovi se sabiju za 0,05mm. Radna sila koja opterećuje jedan zavrtanj je promenljiva sa

maksimalnom vrednošću 50kN. Koeficijent trenja u navojnom spoju je 0,12.

a)Proveriti stepen sigurnosti zavrtnja na kraju procesa pritezanja(navoj izrađen rezanjem);

b)Nacrtati deformacioni dijagram zavrtanjske veze, odrediti kritičnu radnu silu ;

c) Proveriti stepen sigurnosti protiv razdvajanja spojenih delova i stepen sigurnosti zavrtnja u

toku rada.

REŠENJE:

a) Provera stepena sigurnosti vijka na kraju procesa pritezanja:


Moment otpora u navojnom paru (treba nam kasnije za proveru stepena sigurnosti zavrtnja).

( )

( )



Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


( ⁄ )

( ⁄ )



Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183


√

√

b) Deformacioni dijagram i odrađivanje kritične sile

Na kraju faze prethodnog pritezanja, vijak se elastično izduži za veličinu pod dejstvom sile

prethodnog pritezanja Fp. Tada se spojeni delovi saviju za veličinu (Fv = Fb = FP). Pod

dejstvom radnog opterećenja Fr (sila pritiska u sudu) vijak se dopunski elastično izduži za

. Istovremeno se za istu veličinu smanje elastične deformacije u spojenim

delovima. Zbog ovih defmormacija, sila u vijku se poveća za veličinu ΔFv (Fv = Fp + ΔFv), a sila

u pločama smanji za veličinuΔFb (Fb = Fp - ΔFb). Dopunsko opterećenje vijka i dopunsko

rasterećenje spojenih delova zavise od odnosa njihovih krutosi.

Iz sličnosti trouglova određujemo silu u kritičnom trenutku:

[ ]

[ ] (

) (

) 100000N



c) Provera stepena sigurnosti vijka usled radne sile i stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze

Pri dinamičkoj promeni radne sile Fr, sila u zavrtnju se menja od ostvarene protezanjem Fp do najveće

vrednosti sile Fv. Pri tom se napon menja od . Sila pritezanja je stalne veličine te je i donja

vrednost napona stalna tj . Za proveru dinamičkog stepena sigurnosti merodavan je kritični

presek [A]. To je najmanji presek sa najvećom koncentracijom napona.Veličina ovog poprečnog preseka

odgovara nosećem preseku . STR 191

Sila u zavrtnju: STR 190

Povećanje sile u zavrtnju:

- krutost zavrtnja

- krutost spojenih delova

- Radna sila koja opterećuje vezu – zadata u zadatku

Kritični napon: STR 183

Veličina uticajnih faktora nije toliko velika pa se za približnije proračune može uzeti da je

STR 184 , rezan navoj

Amplitudni stepen sigurnosti zavrtnja u radu:

Stepen sigurnosti zavrtnja u radu treba da je veći od 1,25-2,5 zavisno od pouzdanosti podataka na

osnovu kojih su određeni kritični i radni napon.










[ ]

(

)

(

)

Radno opterećenje može da se poveća 2 puta a da se veza ne razdvoji.

13. Poklopac i sud pod pritiskom spojeni su sa 12 vijaka M12. Pritisak u sudu je 2bar. Sud se

tokom eksploatacije često puni i prazni. Unutrašnji prečnik cilindričnog dela suda je 798mm.

Sila prethodnog pritezanja vijaka ostvarena je momentom pritezanja od 32Nm. Krutost

zavrtnjeva je

a krutost ploča

.Koeficijent trenja u navojnom spoju i

na dodirnim površinama navrtke i prirubnice je 0,12. Zavrtnjevi su klase čvrstoće 4.8.

a) Proveriti stepene sigurnosti zavrtnjeva;

b) Proveriti stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze;

REŠENJE:

a) Provera stepena sigurnosti

STR 189 moment pritezanja





srednji poluprečnik sile trenja na kliznoj površini. Prečnik otvora za zavrtanj je (fina

klasa).

U tekstu zadatka zadati su koeficijenti trenja,

Uvrstimo sve poznate podatke u obrazac za moment pritezanja I odatle dobijamo vrednost sile

pritezanja:

[

( ) ]

( ⁄ )

( ⁄ )



[

( ) ] [

( ) ]

[ ]

( ) - Moment otpora u navojnom paru

(treba nam kasnije za proveru stepena sigurnosti zavrtnja).


Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

STR 184

STR 184


√

√



b) Stepen sigurnosti zavrtnja u radu








[ ]

(

)

(

)

Pod dejstvom pritiska fluida na poklopac deluje sila koja kada se podeli na 12 zavrtnja iznosi:

=8331,52N

Površina unutrašnjeg cilindričnog dela suda:

P – pritisak u sudu p=2bar=0,2

, 1bar= =1MPa=

[ ]

(

)

(

)

(

)

Stepen sigurnosti protiv razdvajanja veze je zadovoljen.



14. Za prenošenje 3 komada mase 1000kg koristi se transportni uređaj opremljen kukom.

Spoj kuke sa platformom ostvaren je navojnim spojem M20 (izrađen postupkom skidanja

strugotine). Materijal kuke je Č0645 (E335). Zanemariti uticaj mase kuke. Proveriti

zapreminsku čvrstoću navojnog spoja.

REŠENJE:

Radno opterećenje:

Pod dejstvom radnog opterećenja F jezgro vijka je napregnuto na

zatezanje:


Kod promenljivog opterećenja amplituda radnog napona je:

Kritični naponi:

[ ] - za statičko radno opterećenje

[ ] - za dinamičko radno opterećenje

Materijal kuke je Č0654 STR60

Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

Č 0645 je po karakteristikama približno jednak klasi čvrstoće 6.6

STR 184 Rezan navoj, 6.6



[ ]

Stepen sigurnosti protiv zapreminskog razaranja

Stepen sigurnosti je veći od minimalne vrednosti tako da pri prenošenju 3 komada mase 1000kg

neće doći do loma jezgra navojnog spoja.

***ako uslov nije ispunjen , mora se usvojiti prvi veći standardni navoj ili izabrati bolji

materijal***

15. Prethodno pritegnuta vijčana veza poklopca I suda ostvarena je sa 8 elastičnih vijaka M20

materijala 8.8. Prečnik vrata vijka je 16mm. Sila prethodnog pritezanja ima vrednost 80000N a

redukovani koeficijet trenja u navojnom spoju je 0,12. Proveriti stepen sigurnosti u vijku pri

pritezanju.

REŠENJE:



-redukovani ugao trenja (zadato u zadatku)

( )

( ) - Moment otpora u

navojnom paru




Radni naponi:

Zatezanje

Uvijanje

Kritični naponi:


Zatezna čvrstoća

Napon tečenja je

STR 183

STR 184

STR 184


√

√


opterećenje.

Documents

Zavrtanjske Veze