Stubna dizalica

1

Mašinski elementi

STUBNA DIZALICA uputstvo

Mašinski fakultet Kragujevac

2


Mašinski elementi – Stubna dizalica

1.0. POLAZNI PODACI1.1. Maksimalno opterećenje: F = _________ N1.2. Maksimalna visina podizanja tereta: h = ________ mm

2.0. PRORAČUN NAVOJNOG VRETENA2.1. Materijal navojnog vretena

Za navojno vreteno usvajam materijal _________________.

mR =

e eHR R= =

T eH0,8Rτ = =Napomena: Za navojno vreteno se obično biraju opšti konstrukcioni čelici, kao i poboljšani i legirani čelici (T.11.2.1/651.str./MEVN).

- Zatezna čvrstoća

- Granica tečenja

- Granica tečenja pri opterećenju na uvijanje

3



2.2. Stepen sigurnosti za opterećenje na pritisak

1 1,5S =

2.3. Dozvoljeni normalni napon za opterećenje na pritisak

edoz

1

,MPaRS

σ =

2.4. Površina potrebnog poprečnog preseka jezgra navojnog vretena

( ) 23

doz

1, 25 1,35,mm

FA

σ÷

=

4



Napomena: Površina poprečnog preseka se uvećava za 25 ÷ 35% da bi se uzeou obzir uticaj uvijanja. Iz tabele T.1.2.5/19.str./MEVN usvojiti trapezni navoj saprvom većom vrednošću za A3 od proračunate i iz iste tabele uzeti svepotrebnepodatke. Dati skicu trapeznog navoja sa merama kao što je prikazano na Sl.1.Po mogućstvu birati navoje iz prve grupe prioriteta.

Prema JUS M.B0.062 usvajam trapezni navoj Tr d x P,Nazivni prečnik d = D =_____ mmKorak navoja P = ______ mmSrednji prečnik d2 = D2= ______mmPrečnik jezgra d3 = ______mmDubina nošenja H1 = _____mmPovršina poprečnog preseka jezgra A3 = ______mmUgao nagiba navoja ϕ = _____ ° (Usvaja se jednohodni navoj)

5



6



2.5 Stepen iskorišćenja pokretnog navojnog spoja

( )n

tgtg

ϕη =

ϕ+ρ

n arctgcos

2

μρ =

α⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

Napomena:μ - koeficijent trenja na dodiru navojaka ( T.1.2.9/21.str./MEVN )α - ugao profila navoja, za trapezni navoj α = 30°ρn - ugao trenja

7



2.6 Moment uvijanja

t n , NmmΤ Τ Τμ= +

t nΤ Τ≈

( )2n n , Nmm

2dT F tg= ϕ+ρ

2.7 Radni napon na zatezanje u jezgru zavojnice

[ ],MPaF

Aσ =

[ ]22

23min3,mm

4 4ddA Aππ

= = =

8



2.8 Radni napon na uvijanje u jezgru zavojnice

t

p

,MPaTW

τ =

3333min

p ,mm16 16

ddW ππ= =

2.9 Kritični napon na pritisak u jezgru zavojnice

[ ] e ,MPaRΜ

σ =

9



2.10 Kritični napon na uvijanje u jezgru zavojnice

[ ] T ,MPaΜ

τ = τ

2.11 Parcijalni stepen sigurnosti za normalni napon

[ ]MS Sσ 1

σ= ≥

σ

2.12 Parcijalni stepen sigurnosti za opterećenje na uvijanje

[ ]MS Sτ 1

τ= ≥

τ

Napomena: Vrednost za S1 je usvojena u tački 2.2

10



2.13 Ukupni stepen sigurnosti

22 2

S SS SS S

σ τ

σ τ

= ≥+

2 1,5S =2.14. Provera navojnog vretena na izvijanje

2.14.1. Minimalni poluprečnik inercije

mm,4d

AIi 3min

min ==

11



2.14.2. Redukovana dužina izvijanja

( ) mm,hh2l2lr 1+==

( ) mm,d6,14,1h 31 ÷=(dobijenu vrednost za h1 zaokružiti na celobrojnu vrednost)Napomena:Važi za slučaj štapa ukleštenog na jednom kraju dok na drugom, slobodnom, kraju deluje sila.

2.14.3. Vitkost navojnog vretena

min

r

il

=λ

12



2.14.4. Kritični napon izvijanja

Tetmayer-ova formula:[σ]k = 335 – 0,62λ, MPaEuler - ova formula:

[ ] MPa,E2

2

k λπ

=σ

MPa101,2E 5⋅=Napomena:Za λ < 60 → provera navojnog vretena na izvijanje se ne vrši;Za 60 < λ < 89 → kritični napon se izračunava prema Tetmayer-u;Za λ > 89 → kritični napon se izračunava prema Euler-u.E - modul elastičnosti2.14.5. Stepen sigurnosti protiv izvijanja

[ ]3

kk SS ≥

σσ

=

13



Napomena: S3 =2…4 (Tetmayer)S3 =3…6 (Euler)

2.15. Provera samokočenja

postoji samokočenje;granica samokočenja;navoj nije samokočiv

nρ≤ϕnρ=ϕnρ>ϕ

3.0. PRORAČUN NAVRTKE

3.1. Materijal navrtkeUsvajam materijal navrtke __________________.Napomena: Najčešće se koriste: PCuSn12 , PCuSn14, SL200, SL250, …

14



3.2 Površinski pritisak na dodiru navojaka vretena i navrtke

r

2 1

Fpz d H

⋅ ξ=

⋅ ⋅ π ⋅7 9z = ÷

r 1, 4 2,5ξ = ÷

2.3 Stepen sigurnosti protiv pojave granične pohabanosti navojnog paraN

p 1pSp

= >

ξr - faktor raspodele opterećenja na navojke navojnog para ;

Donja granica se odnosi na istovrsno napregnuto vreteno i navrtku, a gornja granica za suprotno napregnuto vreteno i navrtku.

H1 mm - dubina nošenja navoja ( T.1.2.5/ 19.str./MEVN )

pN – vremenski ograničena izdržljivost materijala pri površinskom pritisku.

15



pN = 30 ÷ 50 MPa – za ručni pogon,pN = 15 ÷ 20 MPa – za motorni pogon,pN = 5 ÷ 10 MPa – za vučno vreteno alatnih mašina.

Za navojno vreteno od čelika i navrtku od bronze:

Za navrtku od sivog liva i vreteno od čelika ove vrednosti umanjiti za 1,4.....1,6 puta.3.4. Ostale mere navrtke (visina i spoljni prečnik)

mm,PzH ⋅=Dn=(1,4÷1,7)d, mmNapomena:z - broj navojaka,P - korak navoja.

16



4.0 IZBOR LEŽAJA

4.1 Statička moć nošenja ležaja

0C F≥

lez zavd d≤

d = _____, D = _____, d1 =_____, D1 =_____, H = _____

C0 - statička moć nošenja ležaja;Izabrati aksijalni kuglični jednoredni ležaj premaT.7.5.13 /518.str./MEVN iz serije 511, 512, ili 513.

17



18



5.0. PRORAČUN RUČICE5.1. Dužina ručice

( ) mm,radnikabroj10080FTL

r

n ×÷+=

Napomene:Dobijenu vrednost dužine ručice zaokružiti na celobrojnu.Dužina ručice treba da bude oko 1 m.Ukoliko radi jedan radnik: Fr=(150.....250) NUkoliko radi više radnika: Fr x broj radnika x (0,8.....0,9)

5.2. Proračun prečnika ručice5.2.1. Materijal ručice

Usvajam materijal ručice __________________.Rm= _______

19



Napomena: Najčešće se, kao material za izradu ručice, koristekonstrukcioni čelici: Č0370, Č0460, Č0545,…(T.11.2.1/651.str./MEVN).

5.2.2. Moment savijanja

M=Frl1, Nmml1=L-Dg/2, mmDg=D+(2.....4) mm ;

Napomena: D je spoljni prečnik ležaja5.2.3. Dozvoljeni napon usled savijanja

MPa,SR

4

efdoz =σ

Napomena:Granica razvlačenja pri savijanju: Ref=(0,8...0,9)RmS4 =3

20



5.2.4. Prečnik ručice

mm,M10d 3doz

r σ=

Napomena: Za prečnik ručice usvojiti prvu veću standardnu vrednost (T.6.5.7/ 440.str./MEVN)

5.3. Provera sile potrebne za podizanje tereta

usvrn

r FLTF ≤=

Napomena: Frusv je vrednost ručne sile usvojene u tački 5.1.

21



5.4. Provera stepena sigurnosti ručice

5.4.1. Otporni moment ručice

33r

x mm,32dW π

=

5.4.2. Napon usled savijanja

MPa,WM

xf =σ

5.4.3. Stepen sigurnosti ručice

4f

efs SRS ≥

σ=

22



UPUTSTVA ZA IZRADU CRTEŽA– Objašnjenje veličina:– Dg=D+(2÷4)mm;– D-spoljni prečnik ležaja;– b=dr+(10÷15)mm;– dr- prečnik ručice;– Hv=h+H+a– h-visina dizanja tereta;– H-visina navrtke;– a=(10÷15)mm; – dl-unutrašnji prečnik ležaja;– H1-ovu meru usvojiti konstruktivno

(zavisno od visine ležaja i dr. mera)

– a1-zavisi od mera izabranog zavrtnja.

23



Glavni delovi dizalice:• Poz. 1 – Postolje;• Poz. 2 – Navojno vreteno;• Poz. 3 – Navrtka;• Poz. 4 – Nosač tereta;• Poz. 5 – Ručica;• Poz. 6 – Granična pločica;• Poz. 7 – Zaštitni lim;• Poz. 8 – Ležaj;• Poz. 9 – Zavrtanj sa šestougaonom

glavom;• Poz. 10 – Uvrtni zavrtanj;• Poz. 11 – Uvrtni zavrtanj;• Poz. 12 – Zavrtanj sa okruglom

glavom.

24



25



26



27



28



29



30



31



32



Stubna dizalica

Documents