CUPRINS: 1. Memoriul de prezentare. 1.1. Descrierea generala a
cricului 1.2. Reguli de montaj, intretinere si exploatare. 1.3.
Probleme privind N.T.S. si P.S.I. la executarea si exploatarea
cricului. 2. Breviar de calcul. 2.1. Sinteza dimensionala 2.2.
Cinetostatica sistemului 2.3. Diagramele de eforturi in elementele
sistemului 2.4. Calculul de proiectare al cuplei cinematice S-P
2.4.1. Alegerea formei filetului 2.4.2. Alegerea materialelor.
2.4.3. Predimensionarea filetului. 2.4.4. Verificarea conditiei de
autofranare. 2.4.5. Calcularea inaltimii piulitei 2.4.6.
Determinarea diametrului exterior al piulitei 2.4.7. Determinarea
dimensiunilor surubului 2.4.8. Verificarea surubului si a piulitei
2.4.8.1. Verificarea capului surubului la presiunea de contact
2.4.8.2. Verificarea capului surubului la incovoiere 2.4.8.3.
Verificarea capului surubului la forfecare 2.4.8.4. Verificarea
surubului si a piulitei la incovoiere 2.4.8.5. Verificarea
filetului surubului si piulitei la forfecare
2.4.8.6. Verificarea la solicitarea compusa. 2.4.9. Calculul
randamentului 2.4.9.1. Randamentul cuplei elicoidale 2.4.9.2.
Randamentul cricului 2.5. Proiectarea manivelei de actionare 2.5.1.
Determinarea lungimii manivelei 2.5.2. Determinarea sectiunii
manivelei 2.6. Proiectarea mecanismului cu clichet 2.6.1.
Proiectarea rotii de clichet 2.6.2. Calculul de dimensionare al
boltului 2.6.3. Determinarea dimensiunilor corpului manivelei
2.6.4. Proiectarea arcului cilindric elicoidal de compresiune 2.7.
Calculul corpului cricului 2.7.1. Proiectarea portpiulitei 2.7.2.
Verificarea portpiulitei 2.7.2.1. Verificarea la incovoiere a
sectiunii de incastrare a fusului in corpul portpiulitei. 2.7.2.2.
Verificarea la forfecare a fusului 2.7.2.3. Verificarea corpului
portpiulitei la incovoiere. 2.7.3. Proiectarea parghiilor 2.7.4.
Verificarea parghiilor. 2.7.5. Proiectarea cupei, talpii si
suportilor. 2.7.6. Verificarea suportilor.
3. Material grafic.
1. Memoriul de prezentare1.1. Descrierea generala a cricului Din
punct de vedere constructiv, cricul este alcatuit dintr-un numar de
8 bare, un surub si o piulita ce realizeaza cupla elicoidala,
piulita fiind introdusa intr-un corp, fixarea acesteia putandu-se
realiza sub diferite variante (prin bolturi, suruburi etc.).
Ridicarea sarcinii F pe o cursa h folosind transmisia prin cupla
elicoidala, formata din surubul 1 si piulita 2 ce este legata prin
intermediul unor cuple de rotatie de clasa aV-a de parghiile 4.
Acest cric este utilizat in cazul ridicarii automobilelor,
realizand o siguranta in exploatare pentru o forta F =25100 N, o
cursa h =255 mm si un coeficient de siguranta impus cc=0,26, fiind
actionat printr-un mecanism cu clichet.
Fig. 1.1 1.2. Reguli de montaj, intretinere si exploatare.
Cricul nu trebuie pastrat intr-un mediu oxidant, iar cuplele
cinematice se greseaza. Pentru gresare se recomanda vaseline
(sintetice sau naturale), pentru reducerea coeficientului de
frecare in momentul utilizarii. Pentru o exploatare corespunzatoare
cricul trebuie asezat vertical fata de sol, iar talpa trebuie sa
aiba contact cu solul pe toata suprafata de asezare. 1.3. Probleme
privind N.T.S. si P.S.I. la executarea si exploatarea cricului.
Utilizarea trebuie facuta cu atentie pentru a nu provoca leziuni
celor ce lucreaza cu cricul. Sprijinirea intre cric si elementul pe
care il va ridica trebuie facuta corect, pentru a nu aluneca si a
fi aruncat provocand astfel accidentari. Zonele de fixare sub
automobil nu trebuie sa aiba p 333b18d e ele ulei sau vaselina
deoarece exista riscul sa alunece cricul sub sarcina.
2. Breviar de calcul2.1. Sinteza dimensionala Sinteza
dimensionala are ca obiectiv stabilirea lungimii parghiilor lp
pentru a deplasa sarcina F=25100 N cu marimea cursei h=255
mm.Conform figurii 1.3.1 putem scrie:
Fig. 2.1
(2.1) Prin scaderea celor doua relatii se obtine:
(2.2) de unde rezulta lungimea parghiilor:
(2.3)
Conform STAS 75-90 adoptam 2.2. Cinetostatica sistemului Vom
considera cazul in care forta ce incarca cricul auto cu bare, F,
actioneaza simetric pe cupa cricului, caz in care sistemul este
static determinat, reactiunile din cuple determinandu-se din
conditiile de echilibru, dupa cum urmeaza:
Fig. 2.2 Se rup legaturile din cuplele cinematice, legaturile se
inlocuiesc cu reactiunile corespunzatoare si se scriu conditiile de
echilibru:
(2.4)
(2.5)
2.3. Diagramele de eforturi in elementele sistemului Diagramele
de eforturi sunt grafice care reprezinta variatia marimilor
eforturilor in sectiunile elementului considerat.
Trasarea diagramelor de eforturi trebuie facuta pentru fiecare
element al sistemului, in vederea proiectarii optime a acestuia.
Trasarea acestor diagrame (atat ca variatie cat si ca marime)
trebuie realizata in momentul proiectarii elementelor.
Fig. 2.3 2.4. Calculul de proiectare al cuplei cinematice S-P
2.4.1. Alegerea formei filetului Pentru cupla cinematica se alege
un filet de tip ferestrau, deoarece filetul ferestrau are un
randament bun fiind recomandat pentru sarcini mari. Sarcinile le
preia doar intr-o directie. (STAS 2234-75) unde: p[mm]- pasul
filetului; D1 [mm]- diametrul exterior al filetului interior; d1
[mm]- diametrul exterior al filetului exterior;
-
H [mm]- inaltimea triunghiului generator al filetului; D2[mm]-
diametrul mediu al filetului interior; d2 [mm]- diametrul mediu al
filetului exterior; H1[mm]- inaltimea utila a filetului; D4[mm]-
diametrul interior al filetului interior; d3[mm]- diametrul
interior al filetului exterior. H4[mm]- inaltimea filetului
interior; h3[mm]- inaltimea filetului exterior.
2.4.2. Alegerea materialelor. Suruburile de miscare se executa
in general din otel carbon si otel carbon de calitate, mai rar din
otel aliat, in cazul cand actionarea este manuala. Tinand seama de
marimea solicitarilor, importanta piesei si criteriul rezistenta
ridicatagreutate minima-pret de cost scazut, se alege ca material
pentru surub OLC 60 STAS 88080, iar pentru piulita vom alege o
fonta Fgn 500 (STAS 6071-75). Limita de curgere si rezistenta la
tractiune se adopta conform tabelului de mai jos: Tabel: 2.1.
Caracteristici mecanice Rezistenta de Limita de rupere la Sta-rea
curgere tractiune [MPa] 0 Otel carbon de calitate pentru tratament
termic Fonta cu grafit nodular turnata in piese 1 880-80 6071-75 2
OLC 60 Fgn 500 3 4 570 350 [MPa] 5 905 500
Material
STAS
Simbol
2.4.3. Predimensionarea filetului.
Diametrul interior al filetului se determina din conditia de
rezistenta la compresiune:
(2.6.) unde: - k [-] coeficient ce tine seama de solicitarea
suplimentara de torsiune a surubului. k=1,25.1,3 Adopt k =1,25. -
at [MPa] tensiunea admisibila la tractiune, respectiv compresiune.
(2.7.) unde: 02 [MPa] limita de curgere; cc [-] coeficientul de
siguranta. Inlocuind in relatia (2.7.) ,se obtine: [MPa] at
=0,26570 =148,2 at =cc02
Inlocuind in relatia (2.6), se obtine:
Din STAS 2234/2-75 se alege surubul cu filet trapezoidal, ale
carui caracteristici sunt prezentate in tabelul de mai jos: Tabel:
2.2. S 36x6 STAS 2234/2-75 d 36 p 6 d3 25,586 d2=D2 31,5 D4=D 36 D1
27
2.4.4. Verificarea conditiei de autofranare.
In exploatare este necesar ca sarcina sa nu se deplaseze dupa
incetarea actionarii manivelei. La acest sistem surub-piulita
cerinta este indeplinita daca se realizeaza conditia: 2 < '
unde: 2 [] unghiul mediu de inclinare al elicei filetului, dat de
relatia:
(2.8)
unde: ' [] unghiul de frecare intre surub si piulita, dat de
relatia :
(2.9)
in care: [-] coeficient de frecare intre surub si piulita; []
unghiul dintre flancurile filetului. In concluzie conditia este
indeplinita, deoarece: 2 =3,8551< 5,7204= ' 2.4.5. Calcularea
inaltimii piulitei Acesta se face cu relatia : hp=hp'+2c [mm] unde:
hp' [mm] inaltimea utila a piulitei; c [mm] tesitura filetului:
Inaltimea utila a filetului se calculeaza cu relatia: hp'=zp
(2.10) unde: z [-] numarul de spire in contact ale surubului si
piulitei. Se determina din conditia de rezistenta la strivirea
spirelor filetului: [mm]
(2.11) in care pa*=10.13. Alegem pa*=13
Alegem z =10 spire in contact. Astfel, cu hp'=zp se obtine: hp'
=106=60 [mm] Inaltimea totala a piulitei este data de relatia
hp=hp'+2c (2.12) hp =60+23=66 [mm] 2.4.6. Determinarea diametrului
exterior al piulitei Constructiv se alege o piulita fara guler, in
care : De [mm]=diametrul exterior; Di [mm]=diametrul interior al
surubului (Di=d+1.2 [mm]). Diametrul exterior se alege din conditia
de rezistenta la tractiune (compresiune) fie din conditia de
presiune de contact intre suprafata de
reazem a piulitei pe suprafata de reazem a sistemului.
Relatia de calcul este: Fig. 2.5
(2.13) cu: c1, c2=3; pa=30.
=> De=70,965mm Se alege De=71 mm conform STAS 75-90. 2.4.7.
Determinarea dimensiunilor surubului
Fig. 2.6 Surubul este alcatuit din patru zone distincte si
anume:
- zona filetata (l1) reprezinta lungimea piulitei, distanta pe
care se deplaseaza aceasta si distanta la care este pozitionata
fata de capul surubului , l1 fiind data de relatia: (2.14) In
continuarea zonei filetate urmeaza apoi o degajare cu valoarea de
3p=15mm, aceasta continuandu-se cu - partea nefiletata (l2+lf),
care pentru aspect am considerat-o ca fiind egala cu zona filetata.
Partea nefiletata este este compusa din doua zone de lungimi si
sectiuni diferite l 2 de diametru d si lf de diametru df ale caror
formule de calcul sunt:
(2.15) unde: Adoptam conform STAS 1991-89 valoarea
ls=ds=10mm
Pentru df am luat urmatoarea valoare din STAS 75-90, mai mare
decat d.
(2.16) Adoptam conform STAS 75-90 valoarea l2=190mm
- capul surubului este caracterizat de o lungime hc si de un
diametru dc. Pentru determinarea lor apelam la urmatoarele relatii:
- pentru determinarea lungimii capului surubului vom considera
gulerul ca fiind incastrat in corpul surubului, dimensionarea
facandu-se din conditia de incovoiere:
(2.17)
Adoptam conform STAS 75-90 valoarea hc=15mm - diametrul capului
surubului se determina din conditia ca presiunea de contact sa nu
depaseasca valoarea p=13N/mm2, aceasta exprimandu-se in limbaj
matematic sub forma:
(2.18)
Adoptam conform STAS 75-90 valoarea dc=85mm - zona de fixare a
manivelei are sectiunea patrata si este solicitata la rasucire de
catre aceasta, momentul de torsiune fiind dat de relatia:
(2.19)
Cunoscand momentul de torsiune putem sa calculam latura
sectiunii:
(2.20) Diagonala patratului, respectiv diametrul sectiunii din
care este prelucrata forma patrata este:
(2.21) Lungimea utila (la) a zonei de fixare o vom determina mai
tarziu cand vom definitiva latimea mecanismului cu clichet si va fi
egala cu latimea rotii de clichet. Observatie:
Multe dintre aceste dimensiuni (cum ar fi zona filetata, sau
lungimea fusului, care depinde de portpiulita s.a.m.d.) se vor
schimba atunci cand vom incepe sa desenam, ele sunt mai mult luate
pentru a ne face o idee despre cum arata surubul acestui cric.
2.4.8. Verificarea surubului si a piulitei 2.4.8.1.Verificarea
capului surubului la presiunea de contact Se verifica capul
surubului la presiunea de contact cu urmatoarea relatie:
(2.22)
2.4.8.2. Verificarea capului surubului la incovoiere Se
considera ca forta FCE este distribuita pe diametrul mediu al
suprafetei de contact, tensiunea efectiva de incovoiere este:
(2.23) unde: este tensiunea admisibila la incovoiere a
materialului surubului.
2.4.8.3. Verificarea capului surubului la forfecare Se considera
ca forta din cupla elicoidala FCE actioneaza distribuita circular
pe diametrul fusului df. Pe baza schemei de calcul si a ipotezei de
calcul verificarea la forfecare a cuplului surubului se realizeaza
cu relatia:
(2.24) unde: este tensiunea tangentiala de forfecare
efectiva
este tensiunea tangentiala de forfecare admisibila. Aceasta se
poate determina cu relatia cunoscuta din Rezistenta
Materialelor:
unde: este tensiunea normala la tractiune admisibila a
materialului surubului determinata cu relatia
2.4.8.4. Verificarea surubului si a piulitei la incovoiere
Aceasta verificare se face in ipoteza ca elicea filetului se
priveste ca o grinda curba incastrata pe cilindrul de baza, care
pentru simplificare se desfasoara devenind o grinda dreapta
incastrata, solicitata la un moment incovoietor dat de sarcina:
Fc=FCE /z [N] ce actioneaza la jumatatea suprafetei de contact a
filetului. Tensiunea de incovoiere se determina cu relatia:
(2.25)
(2.26) in care: Mi [Nmm] =momentul incovoietor pentru sectiunea
considerata; Wz [mm3] =modulul de rezistenta pentru sectiunea de
rupere; ai [MPa] =tensiunea admisibila la incovoiere pentru
materialul surubului, respectiv al piulitei, unde: ai at, c ; h,
h'=inaltimea de rupere pentru surub, respectiv piulita.
(2.27)
(2.28)
(2.29)
(2.30)
pentru piulita
Pentru surub avem:
Pentru piulita avem:
2.4.8.5. Verificarea filetului surubului si piulitei la
forfecare Tensiunea de forfecare se determina in ipoteza ca sarcina
FCE/z, ce revine unei elice actioneaza la radacina filetului (pe
cilindrul de diametru d1(3) pentru surub si pe cilindrul de
diametru D1(4) pentru piulita). Tensiunea de forfecare se
calculeaza cu expresia:
(2.31) unde: Af [mm2]: sectiunea de forfecare ; af [MPa]:
tensiunea admisibila de forfecare a materialului surubului,
respectiv piulitei. [MPa] af (0,6.0,8)at, c (2.32)
Af surub = d1hs [mm2] =>Af surub = 3,1425,5834,5489=375,747
[mm2] Af piulita=Dhs [mm2] =>Af. piulita=
3,1425,5834,3489=491,849 [mm2]
Cu relatia de calcul 2.4.8.6. Verificarea la solicitarea
compusa.
Surubul si piulita sunt solicitate compus de forta axiala si
momentul de rasucire. Verificarea se face dupa ipoteza cea mai
defavorabila, teoria tensiunilor tangentiale maxime, cu
relatia:
(2.33) unde: t,(c) [MPa]-tensiunea normala efectiva produsa de
solicitarea axiala:
[MPa] (2.34),
(2.35),
(2.36). unde: t [MPa]-tensiunea tangentiala efectiva produsa la
solicitarea de torsiune:
(2.37),
(2.38)
(2.39)
(2.40)
(2.41)
Inlocuind in relatia (2.37) se obtine:
In final, cu relatia (2.34), se obtine : Conditia din relatia
(2.33) este verificata prin relatiile:
2.4.9. Calculul randamentului 2.4.9.1. Randamentul cuplei
elicoidale Se calculeaza cu relatia:
(2.42) Inlocuind, se obtine:
2.4.9.2. Randamentul cricului Se calculeaza cu ajutorul
relatiei:
(2.43)
Cu acestea calculate 2.5. Proiectarea manivelei de actionare
2.5.1. Determinarea lungimii manivelei
.
Realizarea de catre sistem a sarcinii F se face prin aplicarea
unui moment de torsiune la piesa rotitoare a cuplei cinematice si
piulita, capabil sa invinga momentul fortelor de frecare ce apar in
cupla respectiva : Text Ttot (2.44) Momentul de torsiune Text se
realizeaza cu ajutorul manivelei, la capatul careia se actioneaza
cu o forta de actionare Fa (forta bratului omului) Text=nksFal t m
(2.45) [Nmm]
unde: n [-]-numarul de oameni ce actioneaza manivela; ks
[-]-coeficient de simultaneitate, tine seama ca nu toti lucratorii
actioneaza in acelasi timp si ca nu toti pot sa apuce manivela in
acelasi loc; Fa=150.200 N (300 N) -forta bratului omului; Se alege
Fa=250 [N]. ltm [mm]-lungimea teoretica a manivelei. Se considera
ca forta de actionare este aplicata la mijlocul lungimii de apucare
a mainii, atunci lungimea teoretica a manivelei se determina cu
relatia:
(2.46) Inlocuind, in relatia de mai sus, se obtine:
Vom alege ltm=600 mm. Lungimea reala a manivelei (lrm) va fi mai
mare, pentru a permite apucarea sa cu mana. La acest tip de cric se
are in vedere ca ea trece prin surub : lr m=lt m+(70.80) mm
Inlocuind, in relatia de mai sus, se obtine: lr m=600+80=680 [mm].
Alegem din STAS 75-90 lrm=710 mm (2.47)
2.5.2. Determinarea sectiunii manivelei Forma sectiunii
manivelei trebuie sa permita apucarea comoda cu mana a acesteia.
Din acest motiv se va folosi o sectiune circulara plina sau
inelara. Determinarea dimensiunilor sectiunii manivelei se face din
conditia de rezistenta la incovoiere, considerand manivela ca o
grinda incastrata in surub sau piulita.
(2.48) in care : Mi = Text (Text = Tmax) [Nmm] Wznec [mm3] -
modulul de rezistenta axial al sectiunii manivelei; ai [MPa] -
rezistenta admisibila la incovoiere al materialului manivelei,
cu:
(2.49) cu: r [MPa]-limita de rupere a materialului manivelei;
c(2-4)-coeficientul de siguranta la incovoiere al manivelei. Pentru
manivela s-a adoptat: OL 52, cu urmatoarele caracteristici: Tabel:
2.3. Caracteristici mecanice Limita de curgere Rezistenta de rupere
la tractiune [MPa] 284 545
Material Otel de uz general pentru constructii care:
STAS 500/2-80
Simbol OL 52
In functie de modulul de rezistenta axial necesar calculat se
adopta o sectiune la Wz ef Wznec
(2.50)
unde: (2.51)
cu: dm [mm] -diametrul manivelei; c=3. Diametrul manivelei dm
trebuie sa respecte conditia: 8 mm dm 50 mm pentru a putea fi prins
cu mana. Materialul din care trebuie facuta manivela este OL 52, cu
dm=26mm. Inlocuind, in relatia (2.49), se obtine: , iar
. Inlocuind, in relatia (2.48), se obtine:
. In concluzie se verifica relatia: 2.6. Proiectarea
mecanismului cu clichet Actionarea cea mai comoda a elementelor
rotative de la cuplele cinematice surub-piulita, in cazurile cand
suruburile au deplasari lungi se realizeaza cu dispozitive cu
clichet vertical. Mecanismul cu clichet este alcatuit in principal
dintr-o roata de clichet si un clichet. Roata de clichet poate sa
aiba profil asimetric sau simetric. Actionarea sistemului trebuie
facuta in ambele sensuri, de aceea se utilizeaza roti de clichet cu
profil simetric. Pentru tipul nostru de cric alegem un mecanism de
actionare cu clichet ca in figura de mai jos: .
Fig. 2.7 unde am notat cu: 1 roata de clichet; 2 clichet;
3 bolt; 4 splint; 5 saiba; 6 placa; 7 impingator; 8 arc; 9 surub
de reglare; 10 teaca. 2.6.1. Proiectarea rotii de clichet Prin
analogie cu o roata dintata se stabilesc parametrii cinematici si
constructivi ai unei roti de clichet. Astfel avem: Tabel: 2.4. Nr.
crt. 0 Elementul de calcul 1 Simbol 2 Date adoptate z Date
calculate m t [mm] Dm [mm] h [mm] g [mm] Di [mm] De [mm] b [mm]
t=3,14m Dm = zm h=t /4 g=t /2 Di= Dm-h De=Dm+h =b/m Relatii de
calcul si recomandari 3 Date calculate sau adoptate 4 18 5 15,7 90
3,925 7,85 86,075 93,925 29 5,8
1 Numarul de dinti 2 Modulul rotii de clichet 3 4 5 6 7 8 9 10
Pasul rotii de clichet Diametrul mediu al rotii de clichet
Inaltimea dintilor de clichet Grosimea dintilor rotii de clichet
Diametrul interior Diametrul exterior Lungimea dintelui
Coeficientul lungimii dintelui
Fig. 2.8 Materialele recomandate pentru realizarea rotilor de
clichet sunt acelea la care in urma aplicarii unui tratament termic
sau termodinamic, se obtine un strat superficial dur si miezul
tenace. Pentru roata de clichet se adopta OLC 15 cu urmatoarele
caracteristici: T abel: 2.5. Material STAS Simbol Starea
Caracteristici mecanice Limita la Rez. de rupere Duritate curgere
la tractiune Miez Supraf. [Mpa] [MPa] [HB] [HRC] 350 590-780 Max.
146 -
Otel carbon de calitate pentru t.t.
880-80
OLC 15
Cr
Calculul de proiectare al rotii de clichet parcurge urmatoarele
etape: a) Din solicitarea de strivire se determina modulul rotii de
clichet cu relatia:
(2.52)
unde: =(1.6) (valori mari se recomanda pentru materiale cu
caracteristici mecanice inferioare); Se alege =4. as [MPa]
=tensiunea admisibila la strivire. Valoarea acesteia depinde de
duritatea superficiala a dintilor rotii de clichet: as=2,5DB [MPa]
unde: DB-duritatea Brinell a flancurilor dintilor, in HB as=2,5
3000=7500 [MPa] Alegem as de la surub: 228 MPa Astfel, cu relatia
(2.52) , se obtine:
Conform STAS: m =5 [mm] b) Verificarea la forfecare
-se face cu relatia: (2.53) af =0,8at(c) =cc0,802=87,5 [MPa]
(2.54) Inlocuind, in relatie, se va obtine:
c) Verificarea la incovoiere
- se face cu relatia: (2.55)
cu:
ai at,c=91 [MPa]
d) Se pozitioneaza boltul clichetului astfel incat componenta
fortei de contact intre clichet si roata de clichet sa aiba
valoarea cat mai mica si gabaritul dispozitivului sa fie minim.
Pentru inceput vom alege mai intai: l1=Dm=90mm (2.56)
(2.57) 2.6.2. Calculul de dimensionare al boltului Se alege ca
material pentru bolt OLC 60 cu caracteristicile urmatoare: Tabelul:
2.6. Material STAS Simbol Starea Caracteristici mecanice Limita de
Rezist. de rupere curgere la tractiune [MPa] 225-255 412-490
Otel de uz general pentru constructii
880-80
OLC 60
Cr
(2.58) unde: pa=15 [MPa]
unde: (2.59)
Inlocuind in (2.58), vom obtine:
unde: g1=4mm Conform conditiei se obtine: db=15,599 mm Se alege
db=16 mm din STAS 75-90.
2.6.3. Determinarea dimensiunilor corpului manivelei
Fig. 2.9 Din schema de solicitare a corpului manivelei asamblat
cu prelungitor putem determina rezistiv dimensiunile acestora. Se
constata ca, in principal, corpul manivelei si prelungitorul sunt
solicitate la presiunea de contact, incovoiere si forfecare. Este
nevoie, mai intai de toate, sa cunoastem momentele si fortele ce
actioneaza asupra ansamblului, dupa cum urmeaza:
(2.60)
unde: (2.61)
(2.62)
(2.63) Pentru confectionarea tecii alegem materialul OL 70 ale
carui caracteristici sunt: Tabel: 2.7. Material STAS Simbol Starea
Caracteristici mecanice Limita de Rezist. de rupere curgere la
tractiune [MPa] 348 686
Otel de uz general pentru constructii
500/2
OL 70
Din solicitarea de contact dintre placile corpului manivelei si
roata de clichet se determina grosimea placilor g1:
(2.64)
Alegem g1=4 din STAS 395 (2.3.5.7) Din solicitarea de forfecare
in sectiunea 1-1 se determina diametrul de racordare a marginilor
placilor:
(2.65)
Alegem constructiv D=100 Din solicitarea de incovoiere in
sectiunea 4-4 se determina diametrul prelungitorului, dm si marimea
sectiunii tecii prelungitorului, Dt:
(2.66)
Adoptam conform STAS 333 valoare dm=26mm Folosindu-ne de relatia
urmatoare, stabilita constructiv, determinam:
(2.67) Conform STAS 404/1 valoarea Dt=33mm (2.3.5.13) Pentru
aflarea lungimii cordoanelor de sudura ne folosim de relatia:
(2.68)
Conform STAS 75-90 adoptam valoare l3=63mm In relatia (2.3.5.15)
a este inaltimea cordonului de sudura si a fost aleasa constructiv
a=4mm, iar tensiunea admisibila la forfecare pentru sudura se
calculeaza cu relatia:
(2.69)
2.6.4. Proiectarea arcului cilindric elicoidal de compresiune
Tabel: 2.8. Nr. crt. Elementul de calcul Simbolul UM Relatii de
calcul si recomandari Date calculate sau adoptate
Nr. crt.
Elementul de calcul
Simbolul Relatii de calcul si UM recomandari Date adoptate i,
[-] nr, [-] Fn, [N] f1, [mm] s, [mm] [-] , [MPa] Date calculate K,
[-] fn, [mm] d, [mm] Dm, [mm] c, [N/mm] fn=f1+s Se recomanda Se
masoara pe desen
Date calculate sau adoptate 10 2 10N 2 3,6 OLC 55A =775 MPa 1,16
5,6 0,65 din
1 Indicele arcului 2 Numarul de elice de reazem Forta maxima in
3 functionare 4 Sageata de montaj Cursa de lucru a 5 impingatorului
Materialul si tensiunea 6 admisibila de torsiune
7 Coeficientul de forma 8 Sageata maxima in functionare
9 Diametrul sarmei elicei 10 Diametrul mediu al arcului 11
Rigiditatea arcului
STAS 893-98 6,5 1,785
12 Numarul de elice active 13 Numarul total de elice Forta de
prestrangere la 14 montaj 15 Pasul arcului Inaltimea arcului in
stare libera 17 Diametrul exterior al elicei 0 1 16 18 Lungimea
sarmei pentru executia arcului
n, [-] nt, [-] F1, [N] t, [mm] H0, [mm] D, [mm] 2 l, [mm] D=Dm+d
3 nt=n+nr
4 6 4,122 1,835 8,315 7,15 4 123,137
2.7. Calculul corpului cricului Varianta cea mai raspandita de
cric cu parghii este cea intalnita in trusa autoturismelor
RENAULT-DACIA. Pentru proiectarea corpului trebuie precizate
urmatoarele dimensiuni: sectiunea portpiulitei, B x B; lungimea
portpiulitei, Lp; diametrul fusului portpiulitei, df; sectiunea
parghiilor, b x g2; diametrul bolturilor, db; diametrul bucselor,
dd; grosimea suportilor cupei si talpii, g1.
Unele din aceste dimensiuni se adopta in functie de dimensiunile
piulitei si surubului stabilite anterior.
Fig. 2.10 2.7.1. Proiectarea portpiulitei Se alege OLC 45 pentru
portpiulita, cu urmatoarele caracteristici: Tabel: 2.9. Material
STAS Simbol Starea Caracteristici mecanice Limita de Rezist. de
rupere curgere la tractiune [MPa] 480 800
Otel carbon de calitate pentru tratament termic
880-80
OLC 45
Dimensiunea sectiunii portpiulitei, B, se stabileste pentru
piulitele fara guler astfel incat grosimea peretelui portpiulitei
sa fie cel putin egala cu grosimea peretelui piulitei
(2.70) unde: Dpe este diametrul exterior al piulitei; Dfe este
diametrul exterior al filetului piulitei. Lungimea portpiulitei se
stabileste in functie de lungimea piulitei.
Aleg pentru aceasta lungime conform STAS 75-90 Lp=85 mm.
Fusurile portpiulitei sunt solicitate la presiune de contact,
incovoiere si forfecare. Pentru predimensionare aleg mai intai
grosimea parghiilor g2=25mm.
Atunci: (2.71) unde: F este forta de ridicat care incarca
cricul; Pac este presiunea admisibila de contact fus-parghie.
Aleg conform STAS 530-71 dd=40mm. 2.7.2. Verificarea
portpiulitei 2.7.2.1. Verificarea la incovoiere a sectiunii de
incastrare a fusului in corpul portpiulitei. Pentru simplificarea
calculelor, datorita directiei inclinate de transmitere a fortelor
de la parghii, calculul momentului incovoietor se vor face in
planele vertical, V si orizontal H. In planul vertical este
momentul produs de componentele fortelor din parghii care se
suprapune efectului de frecare dintre surub si piulita, T1, in mod
egal pe cele doua fusuri:
(2.72)
(2.73)
(2.74)
iar tensiunea din zona de incastrare va fi:
(2.75)
2.7.2.2. Verificarea la forfecare a fusului Solicitarea la
forfecare este cea mai putin periculoasa dintre solicitarile simple
ale fusului. Totusi pentru siguranta se efectueaza verificarea la
forfecare:
(2.76)
2.7.2.3. Verificarea corpului portpiulitei la incovoiere.
Sectiunea a corpului portpiulitei (CP) este in planul orizontal al
cricului. In aceasta sectiune momentul de incovoiere, modulul de
rezistenta si tensiunea la incovoiere sunt:
(2.77)
(2.78)
(2.79)
2.7.3. Proiectarea parghiilor Deoarece la o extremitate a
parghiilor se afla un sector dintat puternic solicitat aleg
materialul parghiilor 40Cr10 STAS 791-80 cu urmatoarele
caracteristici: Tabel: 2.10. Material STAS Simbol Starea
Caracteristici mecanice Limita de Rezist. de rupere la curgere
tractiune [MPa] 790 1100
Otel aliat pentru tratament termic
791-80
40Cr10
Rolul sectoarelor dintate in angrenare este de a impiedica
rotirea cupei in plan vertical (prin modul de legare al parghiilor
cu restul pieselor se formeaza un mecanism patrulater). Doua dintre
dimensiuni au fost stabilite anterior lp si g2.Latimea parghiilor
se determina din solicitarea de compresiune:
Fig. 2.11
(2.80)
Dar 2.7.4. Verificarea parghiilor. Pe langa compresiune din care
s-a dimensionat, parghiile mai sunt solicitate la strivire cu
bucsele pe care sunt montate (cu strangere). Verificarea la
strivire intre parghie si bucse:
(2.81)
2.7.5. Proiectarea cupei, talpii si suportilor. Prin intermediul
cupei cricul intra in contact cu sarcina de ridicat, iar in talpa
cricul se sprijina pe sol. Aleg materialul pentru cupa, talpa si
suporti OL 52 STAS 500/2-cu urmatoarele caracteristici: Tabelul:
2.11. Material STAS Simbol Starea Caracteristici mecanice Limita de
Rezist. de rupere curgere la tractiune [MPa] 270 550
Otel de uz general pentru constructii
500/2-80
OL 52
Din solicitarea la strivire se determina marimea lor:
(2.82) unde
Forma talpii am considerat-o ca fiind circulara pentru mai multa
stabilitate. In acest scop am considerat suprafata de contact
dintre batiu si sol fiind de forma inelara. Grosimile cupei,
talpii, suportilor cricului se iau constructiv: g1=(1,2.1,5)g2,
(2.83) g1=30mm 2.7.6. Verificarea suportilor. Strivirea suportilor
cupei si talpii (CT) cu boltul.
(2.84)
Forfecarea boltului in planul dintre suporti si parghii:
(2.85)
Incovoierea boltului. Pericolul incovoierii boltului apare cand
jocul intre bolt si bucsa creste. Verificarile la incovoiere ale
boltului se efectueaza cu relatia:
(2.86)
unde: , sunt tensiunea efectiva, respectiv, admisibila la
incovoiere a boltului din asamblarea suportului cupei cu parghiile.
, sunt tensiunea efectiva, respectiv, admisibila la incovoiere a
boltului din asamblarea talpii cu parghiile.