török istván 2018/2019 tavasz– tűrések • szabványos tűrések megadása általában...

Török István

2018/2019 tavasz

2

A feladat elkészítésének fő lépései

1. A kiadott autóemelő elemzése

a) szabadkézi vázlatok készítése

a

amin=30°

amax=60°

3



b1) feladata: a jármű…

• egyik oldalának megemelése a kerék le- és felszereléséhez szükséges magasságig;

• megtartása biztonságosan a szerelés folyamán;

• visszaengedése a talajra

b2) működési alapelve: az emelő működése a csavarorsó elvén alapul, amihez csuklós mechanizmus csatlakozik

4



b3) kinematikai vázlat

5



c) emelőre ható terhelések – függőlegesen

Fe

Gj

Fe

Fe

2

j

e

GF

6



– c) emelőre ható terhelések – vízszintesen

Fv

Fe

vízszintes erő a billenési határon karmozgás fogasív nélkül

7



d) mozgó elemek, illeszkedési viszonyok

A

A

øD

11/h

11

csapágytámasztó csap

A – A(2:1)

rés rés

elmozduló részek

8



d) mozgó elemek, illeszkedési viszonyok

B

B

øJS

11/h

11

emelőkar csap

B – B(5:1)

ø 6-10 D11/ h11

NJ=0,18 mm

KJ=0,030 mm

elmozduló részek

øD

11/h

11

ø 6-10 JS11/ h11

NJ=0,113 mm

NF=0,038 mm

9


2. A törzsrajz készítésea) szükséges nézetek, metszetek, kitörések

A törzsrajz jellemzői:

– szemlélteti az alkatrészek• hovatartozását,

• működésbeli szerepét

– tartalmazza a szerelésnél szükséges • méreteket;

• megmunkálásokat (hegesztés, zömítés, becsípés, …)a pontosság érdekében azok méretének, alakjának megadása is fontos

10


2. A törzsrajz készítéseb) A törzsrajzon szereplő méretek

– fő méretek → a4)• emlőfej, talp, karok, orsó jellemző méretei

– illesztett és tűrésezett méretek → 1.d• hosszmetszetben kinagyítva minden csapnál;

• itt általában alapcsap rendszerben, IT10…12 minőségben;

– számítással ellenőrzött méretek• karok szelvényméretei;

• csapok méretei → illesztett méretek

11


2. A törzsrajz készítéseb) A törzsrajzon szereplő méretek

– befoglaló és csatlakozó méretek• emelőfej jellemző méretei;

• orsó mozgató fül, kar jellemző méretei;

• talp jellemző méretei

– szélső helyzetekhez tartozó méretek• minimális és maximális emelőfej magasság (a

megfelelő méret alatt szöveggel is kiírva);

12


2. A törzsrajz készítésed) Tételszámozás– tételszámok

• sorrendjük követheti a szerelési sorrendet;• vízszintesen vagy függőlegesen rendezni az

olvashatóság miatt;• betűmagasság h=7 mm

– darabjegyzék• „Méret” oszlop: szabványos alkatrész, kötőelem,

csapágy esetében azok jellemző mérete;• „Anyag” oszlop: egy darabból álló tételek esetében;• „Hivatkozás” oszlop: szabványos alkatrész, kötőelem,

valamint a három műhelyrajz esetén;• helykihasználás miatt kerülhet külön lapra is (2/2)

13


2. A törzsrajz készítésee) Rajzszám– JHE-I-TF1-##-00, ahol ## a kapott autóemelő

sorszáma,– JHE-I-TF1-S-00 nem tanszéki emelő esetén

14


3. A műhelyrajz készítésea) Ábrázolás– egy megmunkálási fázis – egy rajzlap;– orsó általában nem egy alkatrész;– megfelelő méretarány: 1:1, 2:1b) Méretek– elhelyezés

• a kiterített rajzra csak a kiszabáshoz, a hajlított rajzra pedig csak a hajlításhoz szükséges és a betartandó méretek kerülnek

– tűrések• szabványos tűrések megadása általában táblázattal

15


3. A műhelyrajz készítéseb) Méretek– felületi érdességek

• lemezből készült alkatrészek érdességének célszerű megadási módja:

> kiemelt érdesség: ( )

> szöveges utasítás a szövegmező felett:

Lemez élek megmunkálása Ra 3,2

16


3. A műhelyrajz készítésec) Szövegmező kitöltés

– Rajzszám: JHE-I-TF1-S-##, ahol ## célszerű módon az alkatrész tételszáma a törzsrajzon;

– Tárgy: Autóemelő;

– Lapszám: akkor használjuk, ha egy rajz több lapból áll.Pl. ha a darabjegyzék külön lapra kerül, akkor azonos rajzszám mellett 1/2 a rajz, 2/2 a darabjegyzék. Ilyenkor a rajzon jelezzük, hogy „Darabjegyzék a 2/2 lapon”

17


3. A műhelyrajz készítésec) Szövegmező kitöltés– Tételszám, Darabszám: kitöltésük itt nem szükséges,

mert alkatrészrajzról van szó;

– Megnevezés: az adott alkatrész törzsrajzon szereplő megnevezése;

– Méret: az alkatrész befoglaló vagy egyéb jellemző méretei;

– Anyag: szabványos anyagjelölés betűvel vagy helyhiány esetén számmal;

– Hivatkozás: csak ha valamilyen szabványos alakúalkatrészt használtunk fel. Anyagszabvány nem kell.

18


4. Számítási dokumentáció készítése

a1) Az emelő alkalmazásának célja: a jármű…

– egyik oldalának megemelése a kerék le- és

felszereléséhez szükséges magasságig;

– megtartása biztonságosan a szerelés folyamán;

– visszaengedése a talajra.

19


4. Számítási dokumentáció készítésea2) Az emelő felépítése

Emelő fej Felső

kar

Csap

Orsó

Anya

Talp

Golyós

csapágy

Alsó

kar

Támasztó

csap

20


4. Számítási dokumentáció készítésea3) Az emelő működése

T

• az emelőorsó

meghajtása;

• az anya elmozdul a

támasz felé;

• a kékkel kitöltött trapézok

hosszabb alapja

csökken;

• a trapézok magassága

nő;

• az emelőfej elmozdul

felfelé.

21


4. Számítási dokumentáció készítésea4) Az emelő főbb paraméterei

Fe

Geometria:

• karhosszak,

• csaptávolságok,

• orsóméret,

• emelési tartomány

Terhelés:

• megengedett

emelőerő (tömeg)

22


4. Számítási dokumentáció készítéseb) Az 1. pontban adott vizsgálatokat rögzítése

– szabadkézi vázlatok;

– feladat, működési alapelv,kinematikai vázlat;

– terhelések;

– mozgó elemek,illeszkedési viszonyok

számítási dokumentáció

törzsrajz

számítási dok. melléklet

23



c) Végezze el a szükséges szilárdsági és egyéb

számításokat és ellenőrzéseket! A számításhoz

készítsen megfelelő elvi ábrákat! Szöveg és ábrák

egyezzenek, legyenek összevethetőek!

24

4.c Szilárdsági számítások, ellenőrzések

I.i A méretezés folyamata

követelmények,

igénybevételek

mechanikai

feszültségek

n

i

anyag,

geometri

a

sred ≤

smeg

adott felvett

(előkészítés) (adatok)

(értékelés)

(feldolgozás)

számított

(dokumentáció)

25


I.ii Az ellenőrzés folyamata

követelmények,

igénybevételek

mechanikai

feszültségek

n

i

anyag,

geometri

a

sred ≤

smeg

adott adott

megfelelőnem megfelelő

számított

26


I.iii Az autóemelő ellenőrzésének folyamata

követelmények,

igénybevételek

mechanikai

feszültségek

n

i

anyag,

geometria

sred ≤

smeg

adott

felvett: anyag

adott: geometria

megfelelő

számított

27


II. Az autóemelő erőjátéka– az emelőfej egyensúlya: Fkf

– a talp egyensúlya az emelőfejhez hasonlóan: Fka

a

a

Fe

Fe

Fkf Fkf

asin2

ekf

FF

Fkf Fkf

28

a


II. Az autóemelő erőjátéka

– az anya egyensúlya: Forsó

a

Fo

Fo

Fka Fkf

a coscos kakfo FFF

Fkf

Fka

aa

tancos2 e

ko

FFF

ha a karok egyenlő hosszúak:

29


III. A fő részek ellenőrzése– vizsgált alkatrészek:

i. csap,ii. karok,iii. anya,iv. támasztócsap,v. orsó,vi. golyós csapágy

– felhasznált anyagok:# Anyag jelölése Folyáshatár

R eH

Szakadási

nyúlás

A %

Biztonsági

tényező

S

Megengedett

húzó

feszültség

s meg

Megengedett

csúsztató

feszültség

t meg

MPa % MPa MPa

1 S355JR 355 20 1,5…2 236,6…177,5 136,6…102,5

2 S235JR 235 24 1,5…2 156,6...117,5 90,4...67,8

3 …

S

ReHmeg s

3

meg

meg

st

A használt biztonsági tényezőt az üzemi körülmények és a

használt számítási modell pontossága alapján vesszük fel!

30

III. A fő részek ellenőrzése

i. Csap – felhasznált anyag: 1

– terhelés és igénybevétel

ød

Fk

0,5Fk 0,5Fk

0,5Fk 0,5Fknyírt keresztmetszet:

42

2dA

nyírófeszültség:

t2

2

d

Fkcs

nyíróerő:

minsin2 ae

k

FF

C

C

C-C

31


i. Csap

– értékelés:

• Mivel a terhelés jól meghatározott és a számítási modell jól közelít S = 1,4;

• ha tcs < t meg, akkor a csap nyírásra megfelelő

32


ii. Karok – felhasznált anyag: 2

– terhelés és igénybevétel

Fk

Fk

C

C

nyomóerő:

minsin2 ae

k

FF

nyomott keresztmetszet:

C-C

33


ii. Karok

– keresztmetszeti jellemzők

A = 166,85 mm2

Ix =15 556,6 mm4

Iy =25 389,8 mm4

34


ii. Karok

– ellenőrzés nyomásranyomófeszültség:

A

Fkkar s

a nyomott kar kihajlását előidéző törőfeszültséget a l

karcsúsági tényező alapján tudjuk meghatározni:

st

l

Tetmayer egyenes: a-bl

Euler hiperbola:

leH lp

Rp

leH = 60; lp = 100 szénacélra

leH = 22; lp = 86 ötvözött acélra

E

2

l

ReH

35


ii. Karok

– ellenőrzés nyomásraaz emelőkar karcsúsági tényezője:

i

lkl

két végén csuklós esetre: lk = lkar

a kar keresztmetszetének inerciasugara:

A

Ii x

a törőfeszültség meghatározása a kapott l

karcsúsági tényező alapján

• ha l < leH, akkor st =ReH

• ha l > leH, akkor a tartománynak

megfelelő összefüggéssel

36


ii. Karok

– értékelés:ha skar < s t/Sk , akkor a karok kihajlásra megfelelők;ahol Sk = 2…4, a kihajlási biztonsági tényező, mivel a számítási modell csak közelítő (változó keresztmetszet, tagoltság, külpontosság)

37


iii. Anya – felhasznált anyag: 1

– terhelés

Fk

Fk

orsóerő:

Fo

min

mintan

cos2a

a eko

FFF

Fo

0,5Fk

0,5Fk

0,5Fk

0,5Fk

38


iii. Anya

– igénybevételek

hajlítás

nyírás

½ Fo

Fo

½ Fo

Mmax

la

4max

aolFM

39


iii. Anya

– keresztmetszeti jellemzők

A = 89,5 mm2

Ix =1 212,5 mm4

Iy =5 308,5 mm4

m

40


iii. Anya

– középső keresztmetszet az orsónál• nyírófeszültség: elhanyagolható, mivel az orsóerő a

valóságban a menetátmérőn oszlik meg, ezért a középső kersztmetszetben a nyíróerő zérus

41


iii. Anya

– középső keresztmetszet az orsónál

• hajlítófeszültség:

• értékelés:> A pontatlan feszültség közelítés miatt S = 2..2,5;

> ha smax a < s meg, akkor az anya középső keresztmetszete hajlításra és nyírásra megfelelő

2

maxmax

m

I

M

x

a s

42


iii. Anya– két oldalt a hengeres csapoknál

• nyírófeszültség,

• értékelés a csapokhoz hasonlóan (III.i)

43


iv. Támasztócsap – felhasznált anyag: 1

Ellenőrzése az anyához hasonlóan. Finomítás: megoszló terhelés figyelembe vétele

a biztonság miatt

nyírás

Mmax

8max

aolFM ½ Fo

½ Fo

½ Fo

la

½ Fo

lcs

44


v. Orsó – felhasznált anyag: 1

– terhelés, geometria

Fo

To Fo

To

Fo

d3

min

mintan

cos2a

a eko

FFF

d

P

45


v. Orsó


• az orsóban ébredő húzófeszültség

• az orsóban ébredő csavarófeszültség

s

2

33

4

d

F

A

F oooh

t

d

T

K

Td

I

T o

po

o

po

oo 3

3

3 16

2

46


v. Orsó– igénybevételek

• az orsóban ébredő csavarófeszültség> az orsót terhelő csavaró nyomaték

)'tan(4

)'tan(2

32 aa

dd

Fd

FT ooo

a menetemelkedési szög:

a

2

arctand

P

a virtuális súrlódási félkúpszög:

2cos

arctan'arctan'

47



• az orsó redukált feszültsége

• értékelés:> Mivel a terhelés jól meghatározott és a számítási modell jól

közelít S = 1,4;

> ha sored < s meg, akkor az orsó húzásra és csavarásra megfelelő

22 3 oohored tss

48



• a menetek felületi nyomása:

• egy menet felülete:

> a felfekvő menetek száma:

• értékelés: ha po < pmeg , akkor a menetszám elegendő

z

i

i

oo

A

Fp

1

d

P

m

D3

DdAi23

2

4

P

mz

49


v. Orsó


• a menetek nyírása (alternatív):

• egy menet nyírt felülete:

> a nyírt menetek száma:

z

i

i

oom

A

F

1

t

23

PDAi

P

mz

P/2

m

D3

50


v. Orsó

– igénybevételek• értékelés:

> mivel a modell közelítő, S = 2…3;

> ha tom < tmeg, akkor a menetszám elegendő

51


v. Orsó– Megjegyzés: ha az anya műanyagból készül,

akkor nem a kisebb nyírt keresztmetszetű orsómenetet, hanem a nagyobb nyírt keresztmetszetű, de gyengébb anyameneteket ellenőrizzük nyírásra.

P/2

m

d2

PdAi

52


v. Orsó– önzárás

az orsó önzáró, azaz akkor képes megtartani a felemelt terhet, ha

a < ’

53


vi. Golyós csapágy

– terhelés

– ellenőrzés: statikus terhelésre

• a statikus terhelés biztonsági tényezője:

min

mintan

cos2a

a eko

FFF

Fo Fo

o

oF

Cs 0

C0 a csapágy statikus

alapteherbírása [kN]

(katalógus adat)

54


vi. Golyós csapágy

– értékelés: ha s0 < skat , akkor a csapágy megfelelő (skat= 0,5 autóemelő esetében)

55



d) Amennyiben értelmezett, készítse el A4 méretű papíron a teher emelésére és süllyesztésre vonatkozó csavarmeneti erő vektorábrákat! A vektorábrákat alkalmas léptékben szerkessze meg, továbbá tüntesse fel a megfelelő erő- és szögértékek numerikus értékét is!

56

4.d) Csavarmeneti erő vektorábrák

I. Csavarvonal származtatása: forgás > haladás

balmenet

w

V

jobbmenet

wV

57


II. A mentemelkedés mérőszámai

w

V

P

dP

P - menetemelkedés: a tengely egy

körülfordulása alatt megtett

tengelyirányú elmozdulás

a – menetemelkedési szög: a

hengerpalástról kiterített lejtő

emelkedési szöge

Pa

d

d

Ptga

58


III. Erőhatások lapos meneten – emelés d

d3

d2

a

d2 / 2

Ft

Ft

Fo

PaP

d2

Fs=Fn

FR

Fn

Fo

Ft

N

N

F

Ftg

)tg( a ot FF

a

az Ft , F, FR derékszögű háromszögből:

arctg

v

az emeléshez szükséges kerületi erő

59


III. Erőhatások lapos meneten – süllyesztés

a

Fs

FRFn

Ft

a

Fo

)tg( a ot FF

d

d3

d2

a

d2 / 2

Fo

Ft

Ft

v

a süllyesztéshez szükséges kerületi erő

60


IV. Erőhatások éles meneten – emelés, süllyesztés

FneFn

'' arctg

2cos

'

)'tg( a ot FF

( + ) emelés, ( - ) süllyesztés esetén

a szükséges kerületi erő:

mivel az éles menet miatt:

2

a kötő csavaroknál tudjuk kihasználni.

61


V. Önzárás

Megmarad-e a terhelt csavar az adott helyzetében?

Kiindulás:

– ha Ft > 0, igen – önzárás;

– ha Ft < 0, nem – lazulás;

– ha Ft = 0, határeset

Az önzárás feltétele: a < ’

A csavar menetemelkedési szöge kisebb,

mint a virtuális súrlódási félkúpszög.

Fs

FRFn

Ft

a

’

Fo

)'tg( a ot FF

62



e) Készítse el az emelő műszaki leírását!

• Mire való?> milyen körülmények között?

• Mit tud?> emelhető tömeg, emelési magasság

• Miből áll?> hogyan készültek az egyes alkatrészek?

• Hogy kapcsolódnak a részei?> szegecselés, hegesztés, rugó, …

Részletek:

dr. Török István, mestertanár

email: [email protected].: +36-1-463-1111/5818

JÁRMŰELEMEK ÉS JÁRMŰ-SZERKEZETANALÍZIS TANSZÉKH-1111 BUDAPEST, MŰEGYETEM RKP. 3 | ST. ÉPÜLET 208/2 SZOBATEL: +36-1-463-1739

www.jht.bme.hu

török istván 2018/2019 tavasz– tűrések • szabványos tűrések megadása általában...

Documents