Extractor cu Doua Brate

Tema de proiect Extractor cu doua brate Sa se proiecteze un sistem mecanic cu transmisie surub-piulita de miscare cunoscand urmatoarele:

*sarcina maxima de lucru F= 1700 [N]

*inaltimea maxina de lucru H= 300 [mm]

*deschiderea maxima de lucru L=300[mm]

Memoriu tehnic de calcul

1. Proiectarea surubului.

1.1 Schema cinematica a sistemului, caracterizare, rol functional domeniu de utilizare.

1.2 Trasarea diagramei de forte si momente ale sistemului.

1.3 Alegerea materialului pentru surub si a caracteristicilor sale mecanice.

1.4 Stabilirea criteriilor de portanta.1.5 Predimensionarea surubului.1.6 Alegerea tipului si dimensiunile filetului.1.7 Verificarea surubului la flambaj (acolo unde este cazul) si a conditiei de autofranare.1.8 Calculul numarului de spire aflate in contact.1.9 Verificarea spirei filetului la incovoiere si forfecare

1.10 Proiectarea formei surubului

2 Proiectarea piulitei.

2.1 Alegerea materialului piulitei si a caracteristicilor sale mecanice.

2.2 Stabilirea diametrului exterior al piulitei.

2.3 Stabilirea diametrului gulerului piulitei.

2.4 Calculul inaltimii piulitei si a gulerului.

2.5 Proiectarea formei piulitei.

3. Proiectarea corpului sistemului.

4. Proiectarea sistemului de actionare.

5. Calculul randamentului sistemului.6. Filmul procesului tehnologic.

7. Caiet de sarcini. Bibliografie* Elena Mirita si George Dobre

Sisteme cu suruburi de miscare- UPB 2000

* Manea Gheorghe

Organe de masini volumul 1 Editura tehnica 1970

* Draghici Ion

Indrumar de proiectare pentru constructii de masini

Volumul 1 1981

* Pavelescu Dan

Organe de masini volumul 1 Editura tehnica 1985

* Culegere de STAS-uri pentru organe de masini.* Culegere de STAS-uri de tolerante si ajustaje.

Proiectarea surubului

1.1 Schema cinematica a sistemului. Caracterizare , rol functional. Domeniu de utilizare

Extractorul cu doua brate pentru roti, rulmenti. Surubul 1 executa miscari de rotatie si de translatie; Piulita 2 este fixate de corpul 3. Bratele 6 se pot deplasa pe transversala 3 astfel incat ghearele cu care sunt prevazute sa apuce in mod convenabil elementele de extras adica rulmenti.

1.2 Trasarea diagramei de forta si momente a sistemului

1.3 Alegerea materialului pentru surub si a caracteristicilor sale mecanice.

Alegerea materialului organelor de asamblare filetate se face pe baza criteriilor care privesc indeplinirea functiilor tehnologice de fabricatie si cost. Intrucat solicitarile corpului surubului sunt relativ mari, materialul acestuia este de regula otelul OLC45, deoarece are urmatoarele caracteristici mecanice:

*capacitate buna de deformare plastica la rece

*tratament termic normalizat

*limita de curgere

*rezistenta de rupere la tractiune RM

1.4 Stabilirea criteriilor de portanta

De regula, hotaratoare pentru portanta sunt:

-rezistenta spirelor la stivire

Deci este rational ca dimensionarea sa plece de una din aceste conditii. Utilizarea conditiei de rezistenta la strivire a spirelor presupune ipoteze suplimentare privind latimea suprafetei de contact (inaltimea utila a filetului) si numarul de spire in contact marimi necunoscute.

In baza algoritmului de calcul predimensionarea filetului se face din conditia de rezistenta a corpului surubului la solicitare compusa.

1.5 Predimensionarea surubului

Necunoscutele care trebuie determinate in cazul predimensionarii surubului sunt:

*tipul filetului

*marimea filetului *numarul de spire in contact

Predimensionarea la solicitarea compusa se face la compresiune pe baza unei forte de calcul Fc =F1 unde Fmax este forta care actioneaza asupra surubului principal, iar (>1) factor de majorare a fortei F1 pentru a considera si solicitarea la rasucire

unde d3 este diametrul interior al filetului surubului; este tensiunea admisibila la compresiune (tractiune);aleg d3=6.2 mm

= -limita de curgere

-coeficientul de siguranta la curgere

=1.5 =3Pentru predimensionarea surubului de miscare valorile coeficientului

1.6 Alegerea tipului si a dimensiunilor filetului

Filetul trapezoidal are o buna rezistenta si rigiditate; randamentul cu circa 4%-5% mai mare decat a filetului patrat, permite eliminarea jocului axial rezultat in urma uzurii prin utilizarea unei piulite sectionate poate transmite sarcini mari, variabile in ambele sensuri.

Conform extrasului din STAS 2114/3-73 dimensiunile filetului trapezoidal sunt:

-diametrul nominal interior al filetului exterior

d3=5.20mm -diametrul nominal interior al filetului interior

D1=6.5mm -diametrul nominal exterior al filetului interior

D4=8.3mm -diametrul nominal mediu

-pasul p=1.5mm -diametrul d=8mm1.7 Verificarea surubului la flambaj si a conditiei de autofranare

Dimensiunile filetului precizate anterior trebuie sa asigure o siguranta suficienta si fata de flambaj. Se stabileste lungimea de flambaj.

lf= L L=1.45*300=435mm L=(1.351.45)H

L=1.45*H=1.45*300=435 lf= 435= 307.59

1.8 Calculul numarului de spire aflate in contact

Numarul minim de spire care sunt in permanenta in contact, z se va determina din conditia de rezistenta la uzare. In actionarile cu viteze mari principalul parametru care determina intensitatea uzarii si implicit durabilitatea sunt tensiunile de contact (presiunea) intre spire.

Conditia pentru numarul zlimita impusa de uniformitate repartizarii sarcinii pe numarul de spire si deci de pericolul ca spira cea mai incarcata sa fie suprasolicitata.

1.9 Verificarea spirei filetului la incovoiere si forfecare

Solicitarea la incovoiere

=

=0.15 H1=0.5p=0.5*1.5=0.75mm

Se calculeaza coeficientul de zveltete si se determina tipul flambajului.

=232.14 imin=raza de insertie minima

A=22.06

Iar 0 pentru OLC45 conform STAS 500/2-80 este 1=85 >0 avem flambaj elasticPentru flambaj elastic

Coeficientul de siguranta la flambaj

=3 3.96 Verificarea conditiei de autofranare.

Asigurarea autofranarii apare ca cerinta in majoritatea constructiilor cu suruburi de miscare. La sistemele actionate manual este preferat ca autofranarea sa se realizeze direct de catre filet. La actionarile mecanice, unde problema randamentului se pune mai acut, conditia de autofranare se sacrifica in favoarea obtinerii unui randament mai bun. In aceste situatii se folosesc sisteme suplimentare pentru blocare.

Filetele asigura autofranarea atunci cand unghiul de inclinare al filetului este mai mic decat unghiul de frecare redus

unde unde reprezinta unghiul profilului filetului si la filete trapezoidale =30 iar reprezinta coeficientul de frecare ce depinde de cuplu de materiale, de calitatea si de starea de ungere a suprafetelor. Coeficientul de frecare in cazul otelurilor pe bronz este egal =0.15

Solicitarea la forfecare

alegem

Tensiunea echivalenta

Verificarea preliminara a portiunii filetate a surubului

Este util, acolo unde este posibil sa se efectueze si o verificare la solicitare compusa a portiunii filetate a surubului care este deobicei sectiunea periculoasa.

De regula solicitarea este de compresiune (tractiune) cu forta F1 si rasucire cu momentul de insurubare M12

=

=81.61MPa

Degajarea filetului (extras sin STAS 350815-80) Pentru a inlesni insurubarea in piulita, filetul surubului incepe cu o tesitura. Trecerea de la capatul surubului la partea filetata se realizeaza obligatoriu printr-o degajare standardizata.

Filetul trapezului se recomanda sa fie realizat numai din degajarea filetului. Dimensiunile caracteristice degajarii normale a filetului exterior se calculeaza conform tabelului A3.13/ A30

Bara de racordare se adapta conform tabelului A3.14/A30 din Indrumarul de laborator r=0.6

Stabilirea capului de cotare al surubului Considerand ca varful conic se va rezema in gaura de centrare din capatul unui arbore, se impune ca unghiul conului sa fie de 60

Se alege o gaura de centrare standardizata pentru siguranta este utila alegerea uneia din marimile mai mari:

Gaura de cotare (extras din STAS 1361-82)

Se estimeaza momentul de frecare dintre surub si arbore

-coeficient de frecare ce depinde de cuplul de materiale Cuplul de materiale: otel pe bronz =0.080.15conform tabel 2.2/pag 34

Alegem =0.15 dg=d=8 Dg=D=32

Se verifica la solicitarea compusa, sectiunea degajarii cu diametrul d0(d0d3). Solicitarile sunt:*torsiune

*tractiune

Definitivarea constructiva a surubuluiDefinitivarea constructiva a unui element sau ansamblu de elemente se desfasoara de regula prin desen. In aceasta etapa pot avea loc si calcule de verificare sau dimensionare. Dimensiunile de forma, inca neprecizate, se stabilesc in raport cu cerintele si dorintele generale:

*indeplinirea rolului functional

*siguranta in functionare

*tehnologicitate

*respectarea standardelor

*posibilitatea transportului

*economicitatea

*estetica

Lungimea Lf a partii filetate, pentru sisteme cu un surub este H-cursa de realizat H=300mmZ-numarul de spire Z=8p-pasul surubului p=1.5 Lf=300+8*1.5=312mm2. Proiectarea piuliteiAlegerea materialului piulitei si a caracteristicilor sale mecanice

Piulita se executa din bronz CuSn10Zn2 caracterizat prin rezistenta mecanica relativ scazuta, buna comportare la uzare, la presiuni mici.. Caracteristicile mecanice:

*diametrul probei brut turnate

*rezistenta la tractiune

*rezistenta la incovoiere

*duritatea Brinell

Proiectarea sistemului; se alege piulita rezemata fixa.Corpul piulitei este solicitat la tractiune si rasucire. Din aceasta solicitare se va determina diametrul exterior al corpului D0. Suprafata inelara de contact pe care se face rezemarea este solicitata la strivire. Din aceasta solicitare se poate detemina diametrul gulerului Dg (Dg).

Gulerul piulitei este solicitat la incovoiere (forfecare), pe baza acestei solicitari se poate determina inaltimea gulerului hg.

2.2 Stabilirea diametrului exterior al piulitei.

De se poate deremina dintr-o predimensionare la tractiune cu o forta de calcul Fc= *F (=1.3 ) majorata pentru a considera efectul rasucirii Amin=

Demin= Demin=mmDemin= 28 mm conform tabel A1.1 pag A1 din Indrumarul de laborator

2.3 Calculul diametrulului gulerului piulitei

Dg se poate dimensiona pe baza solicitarilor de contact dintre piulita si corp.

Amin= DeBg=14*2 mm=28mm *se determina diametrul exterior Dg d=D

Amin=

*se precizeaza cota lg a ghearei

lg=

De- diametrul exterior al rulmentului De=200Di-diametrul interior al rulmentului Di=d=80 lg=

*se detemina hg din solicitarea la incovoiere

hg=

*se alege b (functie de Bg) si se verifica corpul ghearei la solicitarea compusa de tractiune si incovoiere

bBg (3..5) mm Bg= mm => b=24 mm

e*realizarea ghearelor traversei se face prin turnare

4. Proiectarea sistemului de actionare

Vom alege un sistem de actionare cu cheie standardizata

*cheie fixa de uz general (extras din STAS 581-69)

Standardul se refera la cheile fixe prevazute cu o singura deschidere executate din otel carbon de calitate sau din otel aliat cu momentul de incercare categoria D (conform STAS 6091-89) utilizate in operatiile de lacatuserie si montaj.

Dimensiunile si momentele de incercare corespunzatoare cheilor realizate din otel carbon de calitate sunt redate mai jos conform tabelului A7.3/A59

Mtot=35.6 Nm amax=6.5 bmax=37 Lmin=140 Lmax=160 S=155. Calculul randamentului

Randamentul constituie un criteriu principal de evaluare tehnico-economica.

Conform definitiei:

=

Lu-reprezinta lucrul mecanic util corespunzator unei rotatii complete a elementului de antrenare fiind dat de deplasare sarcinii F pe o distanta

=p=4

Lc-reprezinta lucrul mecanic consumat corespunzator unei rotatii complete a elementelor de antrenare se estimeaza pe baza momentului dat

Lc=

Mtot=M12+M41=15235+20400=35635 Nmm Lc= = 6. Filmul procesului tehnologic6.1 Fisa film pentru realizarea surubului

Nr. crt.Denumirea si faza operatieiSchita operatorieUtilaj

1Debitare

a)Prinderea semifabricatului

b)depunerea semifabricatuluiFierastrau alternativ

Menghina autocentral

Ruleta

2

Strunjire

Preindere semifabricat

1)strunjire frontala

2)strunjire cilindrica de

degrosare

3)strunjire de finisare RetezareMasina de frezat universala

Freza frontala

3

Strunjire de degajare

Strunjire de finisare

Strunjire de degajare

Filetare

IesireStrung normal

SN400

Masina de gaurit

4Stunjire de degrosareStrunjire de finisare

Filetare

Iesire

Iesire

Strung normal SN400

6.2 Fisa film pentru realizarea piuliteiNr. crt.Denumirea si faza operatieiSchita operatorieUtilaj

1Semifabricat

Turnat

2

Strunjire

a)prindere semifabricat

1)stunjire frontala

2)strunjire cilindrica

3)gaurire

4)iesire

b)desprindere si Depunere semifabricatStrung normal SN400

Cutit frontal

Cutit incovoiat

Burghiu

Universal cu bacuri scurte

subler

3

Strunjire a)prindere semifabricat

1)strunjire frontala

2)strunjire cilindrica

3)iesire

b)desprindere si depunere semifabricatStrung normal SN400Cutit frontal

Cutit incovoiat Universal cu bacuri lungi

Subler

4Strunjirea)prindere semifabricat

1)strunjire cilindrica

2)strunjire cilindrica

3)degajare

b)desprindere si depunere semifabricatStrung normal SN400Cutit pt. interior

Cutit lateral

Cutit pt canelat

Universal cu bacuri scurte

Micrometru

5

Filetarea)prindere semifabricat

1)filetare

b)desprindere si depunere semifabricatStrung normal SN400Cutit profilat disc

Universal cu bacuri lungi

Sablon profil

Burghiu

7. Caiet de sarcini 7.1 Generalitati

7.1.1 Prezentele conditii tehnice se refera la aprovizionarea, fabricatia, controlul, ambalarea, transportul si depozitarea produsului Extractor cu doua brate. 7.1.2 Executantul este obligat sa verifice componenta documentatiei si sa informeze proiectantul asupra tuturor lipsurilor sau nepotrivirilor din documentatie. 7.1.3 Produsul se va executa, monta, verifica si exploata conform documentatiei de executiei si a standardelor in vigoare la data executiei.

7.1.4 Intreprinderea executanta raspunde de alegerea procesului tehnologic care trebuie sa asigure rezistenta, calitatea precum si garantarea performantelor extractorului.

7.2 Descriere constructiva si functionala

Extractorul are in compunere urmatoarele componente:

-corp

-surub

-piulita

-dispozitiv de actionare

Extractorul materializeaza transmisia surub-piulita alcatuita dintr-un surub si o piulita, surubul aflandu-se in miscare relativa in timpul functionarii fata de piulita, realizand astfel transformarea si transmiterea miscarii si a fortei. In cazul extractorului, surubul 1 relizeaza o miscare de rotatie si translatie in raport cu piluita 2, sprijinita si fixata in corpul 3

7.3 Conditii de fabricatie

7.3.1 Toate materialele folosite la constructia extractorului vor fi noi insotite de certificate de calitate si vor corespunde prevederilor din documentatia de executie.

7.3.2 Dimensiunile, tolerantele, si abaterile reperelor si ansamblelor vor fi cele prevazute in documentatia de executie si standardele in vigoare la data executiei.

7.4 Conditii de executie si montaj

7.4.1 Executantul raspunde de calitatea reperelor si subansamblelor si de buna functionare a extractorului din punct de vedere al tehnologiei de executie si montajului. Dupa prelucrarile mecanice ale reperelor, lavurile vor fi inlaturate, iar muchiile ascutite se vor tesi 0.5*45 daca nu sunt alte indicatii pe desen. Filetele vor avea spire intregi, fara intreruperi mai mari de 5% din lungimea desfasurata a spirelor. Nu sunt admise fisuri, crapaturi, exfolieri ale pieselor prelucrate. Unsorile, arsura, zgura, stropii de sudura, umiditatea sau alte corpuri straine se vor indeparta de pe piesele componente. Adaosurile de prelucrare se vor stabilii de catre executant astfel incat dimensiunile sa se realizeze in limita tolerantelor indicate pe desen. Tolerantele si abaterile pieselor vor fi cele indicate pe desen. Reperele care nu au tolerante precise se vor executa in limitele STAS 2300-88 clasa nik-ISO 2768.

Tolerantele de rectilinitate , planeitate, circularitate, cilindricitate, paralelism, perpendicularitate, bataie radiala si frontala care nu sunt indicate pe desen vor fi conform STAS 7391-74 clasa x. rugozitatile neindicate pe suprafetele prelucrate vor max Ra12.5. 7.4.2 Conditii generale

*Adancimea gaurii pentru executarea gaurilor filetate, interioare va fi conform degajarilor STAS 3508/1-80.

*Daca nu sunt prevazute alte indicatii, iesirile filetelor se vor tesi la 45 pana la adancimea filetului.

* In perioada depozitarii si pana la montajul final, suprafetele prelucrate ale preselor , vor fi protejate anticoroziv cu un strat de unsoare.

* Protectia anticoroziva prin brumare, acolo unde este prevazuta in documentatie, executantul poate sa o inlocuiasaca prin cadmie.

* Razele de racordare, neindicate, rezultate prin prelucrarile prin aschiere, vor fi cele ale sculei, dar maxim 0.3mm. 7.5 Finisare si protectie

Toate suprafetele neprelucrate vor fi pregatite si grunduite conform prescriptiilor fabricantului de vopsea. Se protejeaza si suprafetele prelucrate nefunctionale. Piesele metalice standardizate vor fi cadmiate, iar organele de asamblare vor fi zincate sau cadmiate precum si reperele specifice vor fi acoperite conform STAS 7222-84 protectie AE/OL/Zn 12-SL-POS, respectiv AE/OL/Cd 12-SL-POS.

7.6 Depozitarea si transportul

Pentru a asigura functionarea corecta si de lunga durata a extractorului trebuie respectate urmatoarele cerinte pe timpul depozitarii si transportului:

* Pregatirea pentru depozitare trebuie sa asigure protectia acestuia in vederea deteriorarii mecanice sau a oxidarii pieselor neprotejate cu vopsea ce se vor acoperi cu un strat uniform de urme de praf sau alte materiale. Depozitarea ansamblului se va face afara, in stelaje pe platforme sau rampe acoperite ferite de posibilitatea stropirii cu apa.

* Transportul ansamblului la locurile de lucru se va face pe platforma pe care acestea sunt ancorate pe podea, pentru a se evita problema de gabarit, pe cat posibil.PAGE 1

_1229874937.unknown

_1229875552.unknown

_1229876302.unknown

_1230470189.unknown

_1230470252.unknown

_1230479858.unknown

_1230480140.unknown

_1230470224.unknown

_1230470241.unknown

_1230468235.unknown

_1230469252.unknown

_1230469672.unknown

_1230469887.unknown

_1230469897.unknown

_1230469512.unknown

_1230468579.unknown

_1230468695.unknown

_1230468960.unknown

_1230468626.unknown

_1230468262.unknown

_1230468160.unknown

_1230468215.unknown

_1230467735.unknown

_1230468061.unknown

_1229877420.unknown

_1229877546.unknown

_1229876106.unknown

_1229876180.unknown

_1229876240.unknown

_1229876138.unknown

_1229875814.unknown

_1229875957.unknown

_1229875984.unknown

_1229875697.unknown

_1229875268.unknown

_1229875356.unknown

_1229875435.unknown

_1229875325.unknown

_1229875121.unknown

_1229875214.unknown

_1229874980.unknown

_1229790962.unknown

_1229874658.unknown

_1229874769.unknown

_1229874872.unknown

_1229874677.unknown

_1229792186.unknown

_1229792256.unknown

_1229792168.unknown

_1229781599.unknown

_1229783422.unknown

_1229790803.unknown

_1229782108.unknown

_1229780716.unknown

_1229781441.unknown

_1229780637.unknown