prese cu piulita rotitoare v2

UTCN PROIECT ORGANE DE MASINI

I.MEMORIU TEHNIC

Prezentul proiect are ca scop proictarea unei prese cu piulita rotitoare.Presele cu surub cu actionare manuala se utilizeaza in constructia de masini, in ateliere, mecanice pentru indoirea si ambutisarea unor pise de dimensiuni reduse in numar mic. De asemenea presele se mai folosesc la presarea unor ajustaje si la operatia tehnologica de matritare.Presele cu actionare manuala cu surub de forta au urmatorul principiu de functionare:-asupra manivelei se actioneaza cu o forta (Fm) care roteste surubul de forta prin intermediul portiunii de calare pe care se imbina surubul cu manivela;-surubul de forta transmite traversei mobile o sarcina cu care actioneaza asupra pieselor de prelucrat; Cupla de rotatie surub-piulita transforma miscarea de rotatie in miscare de translatie, astfel surubul executa o miscare de rototranslatie.

O gama larga de utilizare a preserlor in costructia de masini se

datoreaza avantajelor pe care le prezinta:

-construtie simpla-tehnologie de constructie usor realizabila-utilizarea materialelor ieftine-pret de cost redus posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari

utilizind forte de actionare mici

-realizeaza un raport mare de transmitere, care duce la viteze mici-functionare buna fara zgomot-gabarit redus si compactitaea costructieiPe linga aceste avantaje enumerate mai sus presele au si unele

neajunsuri-necunoasterea exacta a fortelor de presare-existenta unei frecari destul de mari intre spirele filetului surubului si a

piulitei care conduce la uzura pieselor-randament scazut-lipsa autocentrarii


SOLUTII COSTUCTIVE:

1.Presa cu piulita rotitoare Batiul are o forma deschisa .La partea inferioara are o suprafata

plana pe care se aseaza accsesoriile in care se reazama piesa asupra careia se actoineaza. De asemenea talpa este prevazuta cu gauri pentru fixarea piesei pe postament. Se observa ca talpa presei este scobita, pentru a asigura o pozitionare mai precisa a presei. La partea superioara a batiului are o consola in care se monteaza piulita fixa . La acest tip se recomanda montarea piulitei cu un ajustaj intermediar cu stingere probabil mica. Piulita se asigura impotriva rotirii cu asamblari surub piulita. Surubul de forta este actionat de la roata de mina , care are bratele sudate, iar capetele acestora sint prevazute cu bile. Roata de manevra este calata pe o portiune de sectiune patrata si este fixata cu piulita. Surubul se reazama axial in berbec, la ridicare actionind asupra celor doua placi fixate de berbec, ridicindu-l. La partea inferioara a berbecului se monteaza un poanson schimbabil.

2.Presa cu piulita rotitoare din profil laminatPentru aceasta presa este caracteristica constructia batiului din profil

laminat U indoit si sudat in forma de cadru. Masa presei este prevazuta la partea superioara cu canale in T necesare fixarii unor dispozitive folosite la presare, iar la partea inferioara cu locasuri pentru suruburile de fixare a presei pe postament. Piulita rotitoare este montata in alezajul din partea superioara a batiului .Pe surubul de forta este montata manivela de constructie sudata. Ansamblarea surub de forta- manivela se face cu profil patrat in sectiunea tranversala.

3.Presa cu piulita rotitoare


Presele cu piuliţă rotitoare prezentate în figura 5.4 este alcătuită din corpul presei (1) executat prin turnare din fontăcenuşie sau oţel, şurubul principal (2) acţionand în consolă. Din acest motiv coloana trebuie să fie bine dimensionată , ea fiind solicitată la încovoiere şi tracţiune . Aşa cunm rezulă din schiţă ,în secţiune transversală coloana are un profil ” T ”. Surubul de mişcare (2) execută numai mişcare de translaţie fiind împiedicat săse rostogolească datorită fixării cu pana pararelă.Pana pararelă este fixată în şurubul de mişcare cu şuruburile (13), ea deplasandu-se în canalul din capacul fix (4) care este montat pe corpul presei cu ajutorul suruburilor (5). Piuluţa rotitoare , se sprijină axial pe rulmentul axial cu bile (8) care preia sarcina axială ce apare în tija surubului în timpul presării. Rulmentul axial are rolul de a înlocui frecarea de alunecare ce apare între piuliţă şi piesa de reazem cu frecarea de rostogolire la care pirderilr prin frecare sunt mult mai reduse . Piuliţa este acţionată în mişcarea sa de rotaţie de către butucul cu manetele(9) , fixarea împotriva rotirii piuliţei faţă de butuc realizandu-se prin pana paralelă (11). Pentru ca butucul să nu iasă de pe piuliţa rotitoare , este fixată cu caneluri (12). Pentru a reduce frecările dintre spirele filetului şi ale piuliţei , dintre piuliţă şi corpul presei şi dintre elementele ce alcătuiesc rulmentul axial , aceste zone se ung cu unsori consistente corespunzătoare [pag 90-91]

Norme de protectie a muncii si justificarea alezajelor

La proictarea presei se tine cont de nomele de protectie a muncii, facindu-se in acelasi timp si unele recomandari supra folosirii presei pentru evitarea accidentelor.

Astfel avem:- presa se vopseste in diferite culori pentru a crea un avertisment

penrtu partile active ale ei si pentru evitarea ruginirii- se face fixarea masei in suruburile de fundatie pentru evitarea

miscarii acesteia in timpul functionarii- se are grija ca toate ajstajele percise sa fie luate conform

standardelor in vigoarePenrtu stabilirea clasei de precizie a arborelui si a alezajului pe care

este montat rulmentul se recomanda STAS 6671-77.La suprafata de calare

de forma patrata vom prescrie un ajustaj cu clasa de prcizie scazut, care nu


necesita prelucrari riguroase. Pentru o montare si demontare usoara a

manivelei pe portiunea de calare vom lasa un mic joc, care sa nu ingreuize

totusi functionarea. Vom alege ajustajul H8/e8 din sirul preferential 1.

[3, pag. 252-253]

II. MEMORIU JUSTIFICARIV DE CALCUL

Calculul si proiectarea surubului si a piulitei

1. Stabilirea naturii solicitarii tijei

Schema functionala.Diagrama de forta si momenteDupa natura miscarilor relative ale elementelor cuplei surub-piulita

in cadrul mecanismelor cu actionare manuala avem piulita fixa, surubul executind o miscare de rotranslatie (PPF). Pentru usurinta proiectarii schemele functionale sint complectate cu diagrame de forte si momente ce incarca elementele mecanismului, diagrame ce servesc la stabilirea sectiunilor periculoase ale elementeelor respective.


2. Alegerea profilui filetului

Vom alege pentru surubul de forta filetul trapezoidal (STAS 2114/1-75) din urmatoarele considerente :

- are profilul de forma unui trapez rezultat din tesirea unui triunghi isoscel cu unghiul la virf de 30 grade si baza egala cu pasul

- flancul filetului are o inclinare de 15 grade - jocurile la diametrul interior si exterior sint egale - fundul filetului este rotunjit cu r=0,25mm pentru P=8-12mm si

respectiv r=0,5mm pentru P>12


- are o rezistenta si o rigiditate mai mare decit filetul patrat- asigura o buna centrare intre surub si piulita- se poate executa prin procedeul de frezare

Filetul trapezoidal are dimensiunile standardizate conform STAS/

2114-75 putind fi executat cu pas normnal, fin sau mare :

D=d –diametrul nominal al filetului

pentru 1.5 pentru 2<p<5

pentru 6<p<12 pentru p=6 [2,pag17,18]

Filetul trapezoidal se recomanda in cazul mecanismelor cu surub si piulita care transmit sarcini mari in ambele sensuri.

3. Alegerea materialului surubului si piulite

Alegerea materialului pentru surub si piulita ca elemente ale

mecanismelor cu surub depinde de mai multi factori:

- caracteristicile mecanice ale materialului- asigurarea conditiilor functionale, tehnologice si economice in

modul cel mai fovorabil- fiabilitatea optima in contextul unor cheltuieli de productie minima

Caracteristicile importantemecanice ale materialului pentru surubul si piulita

din constructia mecanismelor cu surub sint:

(Rp0.2) - limita de curgere(Rm) - limita de rupere(A) - alungirea(E) - modulul de elasticitate


Penrtu suruburi de miscare supuse la solicitari mici si mjlocii cu

actionare manuala (viteza relativa la filet intre surub si piulita este mica

nu impune durificarea flancurilor) se va opta pentru un otel laminat

Alegem pentru surubul de miscare materialul OL50 (STAS 500/2-80)care are carecteristici mecanice de rezistenta acaperitoare, proprietati de prelucrare buna si nu mecesita tratament termic.

CaracteristicileluiOL50:- rezistenta la tractiune - rezistenta la incovoiere - rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare Solicitari - tractiune - incovoiere - rasucire - forfecare [3, tab3.2]

Caracteristicile mecanice

- rezistenta la tractiune - limita de curgere - alungirea la rupere [3,tab3.1]

Piulita ca element component al cuplei de frecare surub-piulita din mecanismul cu surub, este indicat a fi astfel construita incit uzura sa fie concentrata asupra ei. Astfel se recomanda ca materialul ales pentru piulita sa aiba modulul de elsticitate mai mic decit cel al materialului surubului, ceea ce are ca efect uniformitatea repartizarii sarcinii pe spire, imbunatatirea comportari la oboseala si ca urmare cresterea duratei de functionare.

Alegerea materialului pentru piulita ca element al culpei de frecare surub- piulita se va face in asa fel incit sa se limiteze presiunea de contact dintre spirele piulitei si ale surubuluila valori reduse evitindu-se astfel uzura prematura. Plecand de la faptul ca nu este indicat sa se utilizeze acelasi mterial pentru piulita ca si pentru surubul de forta vom utiliza cupluri de materiale care au o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura, ca de exemplu: otel pe fonta, otel pe bronz moale, otel pe fonta antifrictiune.

Vom opta pentru CuSn12- bronz moale cu o comportare buna din punct de vedere al rezistentei la uzura

Coracteristici la CuSn12


- tractiune - incovoiere - rasucire - compresiune [3,tab3.7]

- rezistenta minima la tractiune - duritate HB - alungirea la rupere [3,tab3.6]

Calculul diametrului mediu al filetului

[4,pag55]

Din STAS 2114/1-75 alegem filetul: Tr 30*12(p6) cu: D=d=34 mm D2=d2=31,1867 mm D1=28 mm d1=27 mm D4=35 mm P=6 mm

;

[2,tab2.2]


Alegerea numarului de inceputuri

La presele manuale (cu piulita fixa sau cu piulita rotiroare) nu se impune conditia de autofrinare. Alegen n=2- numarul de inceputuri care se impun pentru in randament si o productivitate mare [4,pag56] Verificarea autofrinarii

- se verifica cu relatia

-

-

- unde , [4,pag56]Astefel s-a verificat ca nu se impune conditia autofrinarii la presele

normale

Calculul numarului de spire in contact

[4,pag56]

Calculul lungimii filetului piulitei

[4,pag56]Calculul lungimii filetului surubului

[4,pag56]Proiectarea extremitatilor surubului principal

La proiectarea extremitatilor trebuie sa se tina cont de faptul ca dimensiunile radiale ale unei extremitati sa se inscrie in cercuri cu diametrele mai mici decit diametrul interior al filetului. In caz contrar surubul nu poate fi introdus in piulita.

Proiectarea extremitatii inferioare se realizeaza astfel se alege rulmentul de presiune astfel incit capacitatea lui statica Co sa fie iar din STAS rezulta dimensiunile rulmentului.

Se alege rulmentulc cu seria de dimensiuni 11 avind:Co=104000N>27500N

după operatia de tăiere


Verificarea tijei surubului la solicitari compuseSe vor stabili sectiunile solicitate atit la compresiune cit si la rasucire

este momentul datorat frecarilor din rulment

, unde

[4,tab4.1]Verificarea sectiunii de calare a manivelei la rasucire si a spirelor

surubuluia) Sectiunea de calare este solicitata de momentul de torsiune total

b) La spirele surubului

- la stivire

- la incovoiere

- la forfecare

[4tab4.2]Verificarea surubului la flambaj- se considera ca surubul este incastrat la ambele capete


- l lungimea surubului cuprinsa intre cele doua capete l=180

lf –lungimea de flambajλ-coeficient de zveltete

a=350; b=1,15 pentru OL 50

unde Imin= πd14/64(0,4+0,6d/d1)=10435,57

Dimensionarea piulitei

Se urmareste urmatorul algoritm de calcul:


a) in formula

anterioara coeficient de rasucireb) calculam diamertul gurelului

se alege constructiv 77[mm] [4,pag65]

c) grosimea gurerului [4,pag66]

Verificarea corpului piulitei

a) la corp avem solicitare compusa

- tractiune

- rasucire


- solicitari compuse

b) verificarea gulerului piulitei

- la incovoiere

se considera sarcina concentrata la capatul gulerului

- la forfecare

- la srtivire

Calculul mecanismului de actionare

Pentru actionarea preselor cu piulita fixa se utilizeaza manivela montata pe capul hexagonal al surubului de forta. Lungimea manivelei se

determina in functie de momentul de torsiune total care sa fie realizat de catre muncitor pentru actionarea presei.

Fm – 250[N] forta muncitorului [4,pag74,75]

Calculul corpului turnat

Pentru corpul turnat se alege ca material OL42avind urmatoarele caracteristici: rezistenta la tractiune rezistenta la incovoiere

- rezistenta la rasucire - rezistenta la forfecare


Elementele constructive pentru varianta din figura sint urmatoarele:

Diametrul interior al portiunii filetate a coloanei se determina cu relatia

unde - [N] este forta de intindere din coloana

- efortul unitar la tractiune admisibil in tija filetului

- se alege surubul M20;d=20[mm]

se alege cu 2…5 mm mai mult decit lungimea gaurii filetate din piulita

se alege conform STAS 9025-81


UNIVERSITATEA TEHNICA CLUJ - NAPOCA

Facultatea : Constructii de Masini

Catedra : Organe de masini

Disciplina : Organe de Masini

Presa cu piulita

rotitoare

F =27500 [N]

h = 100 [mm]

Brisc Claudiu Marius

Grupa si subgrupa : 1431/1

Sectia : Inginerie-Economica

1999-2000


BIBLIOGRAFIE

1) A. ANTAL , D. MATIESAN , I.OLTEANU, F.SUCALA, O.BELCIN – “ Elemente de proiectare a mecanismelor cu surub si piulita “ Lito., IPC – N, 1985 2) D. MATIESAN, D. POP , A. CHISIU, T. MADARASAN – “ Organe de masini “ Bucuresti, Ed.didactica si pedagogica, 1981

Documents

prese cu piulita rotitoare v2