Ručna Dizalica

Sveuilite Josipa Jurja Strossmayera u OsijekuSTROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODUKatedra za elemente strojeva i konstruiranje

ELEMENTI KONSTRUKCIJA 1

RUNA DIZALICA (P2)

Ime i prezime: Ivan Menari Matini broj: 12134220 Pregledao:

Slavonski Brod, prosinac 2014.Runa dizalicaListova:14

1. Proraun vretena

1.1. Openito o pokretnim vijcima (vijani pogoni)

Vijci pomou kojih se okretno gibanje pretvara u uzduno nazivaju se vretena. Takvi su primjerice vretena tokarskih strojeva, tlana vretena prea, ventilska vretena na zapornim organima, vretena runih dizalica i slino. Za vretena se najee upotrebljavaju trapezni navoji (Tr) (DIN 103 ili HRN M.B0.060 do 063) (slika1.1).

Postoji normalini trapezni navoj (koji se najee upotrebljava), fini trapezni navoj (koji uz isti promjer ima manji korak) i grubi trapezni navoj (koji uz isti promjer ima vei korak). Bre uzduno gibanje matice vretena moe se postii vienavojnim vretenima (slika 1.2) kod kojih se oko jezgre ovija vie navoja (n navoja) jedan uz drugi. Korak navoja (uspon) Ph vienavojnih trapeznih navoja vei je n puta od koraka jednovojnog navoja, a sve druge izmjere ostaju nepromijenjene.

Uspon Ph =P n

gdje je: P korak navoja (=uspon jednovojnog navoja), mmPh korak navoja (=usponu) vievojnog navoja, mmn broj navoja (vojnost),

Grupa: 1Ivan Menari, 12134220List:3

Runa dizalicaListova:14

1.2 Dimenzioniranje vretena

Dimenzioniranje vretena svodi se na proraun potrebnog promjera jezgre vretena d3 (d1) prema Euleru za elastino podruje izvijanja (slika 1.3.).

Kritina sila izvijanja (prema Alfirevi, I.: Nauka o vrstoi I, TK, Zagreb 1989., str. 271) openito:

(1.2)

Prema slici 1.4. slobodna duljina izvijanja je l0=0,5 l, pa se uvrtavanjem u formulu (1.2) za izraunavanje kritine sile izvijanja Fkr dobiva:

(1.3)

(1.4)

(1.5)

gdje je:Fkr - kritina sila izvijanja, NE - modul elastinosti, MPa (za elik je E = 2,1105 MPa)Imin najmanji moment tromosti presjeka jezgre vretena, mm4d3 promjer jezgre vretena s trapeznim navojem, mm (d3 = d1 = dj),l duljina vretena (vidjeti sliku uz zadatak), mm



Uz sigurnost protiv izvijanja s kritina sila izvijanja iznosi:

(1.6)

Iz jednakosti formule (1.5) s formulom (1.6)

(1.7)

slijedi promjer vretena:

(1.8)

gdje je:F optereenje vretena, NS sigurnost protiv izvijanja (s = 810),

Izraunata vrijednost se moe po potrebi (iskustveno) poveati za konstrukcijski faktor fk = 1,25 do 1,75. Na temelju ovako poveane vrijednosti d3` provodi se izbor najblie vee vrijednosti trapeznog navoja (tablica 6.1.) (d3 = d1,P,d,d2,H2,A).

Odabiremo :

Tr 36x6, P=6, d=36 mm, d3=29,5 mm, d2=33 mm, A=683 mm2, H2=3

1.2. Provjera naprezanja u izabranom vretenu

1.3.1. Tlano naprezanje u vretenu

Za proraun vrstoe elinih strojnih dijelova esto se upotrebljava tzv. Omega postupak ( postupak). Ovaj postupak omoguava da se proraun na izvijanje svodi na proraun tlanog optereenja. Osiguranje protiv izvijanja postie se pretpostavkom da je vreteno optereeno silom puta veom od stvarne, tj.

(1.9)

gdje je: tlano naprezanje u vretenu, MPa faktor izvijanja (tablica 6.2.),F optereenje vretena, NA plotina povrine presjeka jezgre vretena, mm2



Faktor izvijanja je ovisan o vrsti materijala vretena i vitkosti vretena. Vitkost vretena iznosi:

(1.10)gdje je:l0 slobodna duljina izvijanja, mmimin najmanji polumjer tromosti presjeka, mm

(1.11)

Ako je najmanji moment tromosti Imin odreen prema formuli (1.4) u mm2, a povrina presjeka jezgre vretena A prema formuli (1.12) u mm2

(1.12)

tada e se nakon sreivanja dobiti formula za najmanji polumjer tromosti u sljedeem obliku:

(1.13)

to omoguava sreivanje formule za izraunavanje vitkosti u sljedei oblik:

(1.14)

Iz tablice 6.2. linearnom interpolacijom slijedi: , za elik 0461 (Rm prema aritmetikoj sredini i najblioj veoj vrijednosti Rm= 370 MPa).



1.3.2 Uvojno naprezanje u vretenu

(1.15)

gdje je:u uvojno naprezanje u vretenu, MPaMu ukupni moment uvijanja vretena, Nmm

(1.16)

(1.17)

(1.18)

gdje je:Mu1 moment uvijanja vretena uslijed trenja u navojima, NmmMu2 moment uvijanja uslijed trenja elne (donje) strane vretena o podlogu (leaj), NmmF optereenje vretena, Nd2 srednji promjer vretena, mm kut uspona vretena,

(1.19)

P korak navoja vretena, mm` - kut trenja korigiran zbog kosine boka navoja,

(1.20)

= 0,1 faktor trenja za elik po eliku suhe plohe bokova navoja,

= 3,312

`=5,91



Slika 1.5 Povrina oslanjanja vretena na podlogu

p faktor trenja podloge i eline strane vretena, p = 0,1 faktor trenja za elik po eliku suhe plohe p = 0,05 elik po eliku uz podmazane plohe p = 0,09 elik po sivom lijevu ili bronci uz podmazane plohed3 promjer jezgre navoja vretena, mmdr promjer rukavca (zavretak) vretena, mm (konstrukcijska veliina prema slici 1.5.)Wp polarni moment otpora, mm3

(1.21)

1.3.3. Reducirano naprezanje u vretenu

(1.22)

gdje je: tlano naprezanje u vretenu (vidjeti toku 1.3.1.), MPau uvojno naprezanje u vretenu (vidjeti toku 1.3.2.), MPadop doputeno naprezanje, MPa

(1.23)



gdje je: - trajna vrstoa (dinamika izdrljivost tablica 6.3.), MPa - potrebna sigurnost (spotr = 1,52,0)

S obzirom da je vreteno je dobro dimenzionirano.

2. Provjera povrinskog tlaka u matici

(2.1)

gdje je:p povrinski tlak u matici, MPaF optereenje (sila), NP korak (uspon) navoja, mmh visina (duljina) matice, mmd2 srednji promjer vretena, mmH2 nosiva dubina navoja vretena, mmPdop doputeni povrinski tlak (tablica 6.4.), MPa

S obzirom da je (za elino vreteno i elinu maticu prema tablici 6.4.) matica je dobro dimenzionirana.

3. Potreban krak ruice sa zapornim kolom

(3.1)gdje je:L krak ruice sa zapornim kolom, mmMu ukupni moment uvijanja (prema toki 1.3.2.), NmmFr runa sila, N



4. Iskoristivost rune dizalice

4.1. Iskoristivost pri dizanju tereta

(4.1)

gdje je:d iskoristivost pri dizanju kut uspona vretena (vidjeti toku 1.3.2.), ` - korigirani kut trenja (vidjeti toku 1.3.2.),

4.2. Iskoristivost pri sputanju tereta

Ukoliko na vreteno ne djeluje okretni moment, sila F pokrenut e vreteno okretanjem unazad. Budui da je smjer okretanja promijenjen, promijenit e se i otpor trenja u suprotan smjer.

(4.2)

Ako je ` onda je tan(-`) 0, tako da je i s 0. To je sluaj tzv. samokonosti i niti jedna, bilo kako velika sila F, nije u stanju okrenuti vreteno nazad. Sputanje je zbog toga mogue jedino okretnim momentom u suprotnom smjeru. Kod runih dizalica s vretenom samokonost je poeljna kao osiguranje od odvijanja vretena.4.3. Ukupna iskoristivost

(4.3)

gdje je:uk ukupna iskoristivost rune dizalice,dsr srednji promjer povrine nalijeganja vretena na podlogu, mm

(4.4)

gdje su d3 i dr karakteristini promjeri prema slici 1.5 u toki 1.3.2.

8



5. Provjera naprezanja u zavarenom spoju podizaa s maticom

5.1. Izmjere potrebne za provjeru naprezanja

Izmjere potrebne za provjeru naprezanja u zavarenom spoju podizaa s maticom odreene su prema slici 5.1.

l1 = 2,39 d = 2,39 36 = 86,04 86 mml2 = 0,83 d = 0,83 36 = 29,88 30 mmh1 = h3 =b2 = 8 mmb1 = 30 mmh4 = 6 mmh2 = 1,11 d = 1,11 36 = 39,96 40 mmiskustveno: a =(0,40,7) h1 = 0,6 8 = 4,8 5 mm

5.2. Plotina povrine zavara

(5.1)

(5.2)

(5.3)

gdje je:Az plotina ukupne povrine zavara, mm2Az1,Az2 plotine povrina zavara prema slici 5.1. (desno), mm2B1,a,h2 - izmjere prema slici 5.1., mm

mm2



5.3. Moment tromosti povrine zavara

(5.4)

(5.5)

(5.6)

(5.7)

(5.8)

(5.9)

(5.10)

(5.11)

gdje je:Iy,Iy1,Iy2 momenti tromosti odgovarajuih povrina zavara (prema slici 5.1), mm4zs,z1`,z2`,z1,z2 udaljenosti teita povrina zavara od koordinatnih osi (prema slici 5.1), mm



5.4. Smino naprezanje u zavaru

(5.12)

gdje je: - smino naprezanje u zavaru, MPaAz plotina ukupne povrine zavara (prema slici 5.1 i formuli 5.1), mm2F optereenje (sila), N

5.5. Savojno naprezanje u zavaru

(5.13)

gdje je:- savojno naprezanje u zavaru, MPaMs moment savijanja (prema slici 5.1.), Nmm



(5.14)

z udaljenost sloja izloenog najveem vlanom naprezanju (prema slici 5.1.),mm

(5.15)

z1 (vidjeti toku 5.3.), h1 i a u mm (prema slici 5.1. i toki 5.1.)

5.6. Reducirano naprezanje u zavaru

(5.16)

gdje je: - reducirano naprezanje u zavaru, MPa - doputeno naprezanje u zavaru, MPa

(5.17)

- trajna vrstoa (dinamika izdrljivost) (tablica 6.3.), MPa

S obzirom da je predviena debljina zavara je zadovoljavajua.


Documents

Ručna Dizalica