1 / 25

MASINAELEMENDID I

MASINAELEMENDID I. Harjutustund nr 5 Keermesliidete arvutus. A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut . MASINAELEMENDID I. Harjutustund nr 5 Tunni kava Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal

kordell
Download Presentation

MASINAELEMENDID I

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MASINAELEMENDID I Harjutustund nr 5 Keermesliidete arvutus A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  2. MASINAELEMENDID I Harjutustund nr 5 Tunni kava Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal Telgkoormatud keermesliite arvutus Ülesanne 1. Teljesihiliselt koormatud keermesliidete arvutus Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Kordamisküsimused A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  3. Masinaelementide konstrueerimise alused LIITED tagavad ühendatud komponentide liikumatu ühenduse, tehniliste süsteemide koostamiseks ja lahtivõtmiseks A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  4. 1. Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal KEERMESLIIDE on lahtivõetav liide, milles kasutatakse keermestatud elemente. Keermesliite TÖÖPÕHIMÕTE seisneb selles, et liite keermestatud elementide pööramisega üksteise suhtesnende ühise telje ümber tekitatakse liites telgjõud, mis surub liidetavad detailid kokku. http://dbpedia.org/page/Bolted_joint Priit Põdra, Masinaelemendid I loengumaterjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  5. 1. Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal • Keermesliite eelisteks on: • Lihtne ja mugav koostada ja lahti võtta. • Lai valik vajaliku kuju, materjali ja tugevusega standardseid komponente • Madal maksumus • Keermesliite puudusteks on: • On vaja lukustada, võivad lõdveneda tsükliliste koormuste toimel (vibratsiooni toimel). • Poldi vm keermed on pingekontsentraatoriteks, mis tsükliliste koormuste korral võib põhjustada väsimuspurunemist. Poldi paindeväsimusnähud http://www.metallurgist.com/html/MetalFatiguePt3.htm Priit Põdra, Masinaelemendid I loengumaterjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  6. 1. Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal Keerme profiilinurk Väliskeere Sisekeere Keerme samm ISO meeterkeere ja selle parameetrid Väliskeere P Sisekeere Poldi (väliskeerme) parameetrid: P = keerme samm, d = väliskeerme suurim läbimõõt, d2 = väliskeerme keskläbimõõt, d3 = väliskeerme vähim läbimõõt, H=keermeprofiili teoreetiline kõrgus, H = 0,8660P h3 = väliskeerme kõrgus, h3 = 0,6134P Priit Põdra, Masinaelemendid I loengumaterjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  7. 1. Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal Poltide ja kruvide mehaanilised omadused Priit Põdra, Masinaelemendid I loengumaterjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  8. 1. Keermesliite olemus, tööpõhimõte, keerme parameetrid ja materjal Piirkoormuse korral Poltide ja kruvide mehaanilised omadused Priit Põdra, Masinaelemendid I loengumaterjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  9. 2.Telgkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 1. Teljesihiliselt koormatud eelpingestatud keermesliidete arvutus Poltliited MÄRKUS: Polti kasutatakse koos mutriga, kruvi kasutatakse ilma mutrita. Arvutada kraanakonksu keermeläbimõõt. Maksimaalne tõstekoormus F = 50 kN, poldi materjali lubatav normaalpinge [] = 94 MPa. F A A (suurendatud) traavers keere d1 F Igor Penkov, Masinaelemendid I õppematerjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  10. 2.Telgkoormatud keermesliite arvutus F A A (suurendatud) traavers keere d3 F Ülesanne 1. Teljesihiliselt koormatud eelpingestatud keermesliidete arvutus Keerme siseläbimõõdu arvutatakse tugevustingimusest tõmbele: , kus s.o. kruvi ristlõikepindala. mm s. o. poldi vähim läbimõõt Igor Penkov, Masinaelemendid I õppematerjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  11. 2.Telgkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 1. Teljesihiliselt koormatud eelpingestatud keermesliidete arvutus Suure sammuga meeterkeerme lähim standartne keerme vähim läbimõõt on d3 = 26,211 mm mis vastab keermele M30. Tugevusekontroll: MPa MPa Vastus: antud juhul võib kasutada meeterkeeret M30. Igor Penkov, Masinaelemendid I õppematerjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  12. 2.Telgkoormatud keermesliite analüüs Meeterkeerme mõõtmed, mm A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  13. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Projekteerida eelpingestatud keermesliide – poltliide. Terasplaadid (S235J2G3) on ühendatud poltidega ning koormatud jõuga F1 = 30 kN. Plaatide ristlõiked 80x6 mm ja 110x6 mm. Lähtudes plaadi laiusest valime kinnitamiseks kaks polti (i= 2)eeldatavatugevusklassiga 8.8. 1 1 polt 1 1 polt Igor Penkov, Masinaelemendid I õppematerjal, 2011 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  14. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Keermesliide peab olema eelpingestatud sedavõrd, et detailide vahel tekkiv HÕÕRDEJÕUD tagab detailide suhtelise liikumatuse koormuse F mõjudes: Läbilibisemist vältiv mõistlik varutegur on 1,2 Teades, et eelpingutusjõud ja hõõrdejõu vaheline seos on: , kus f = 0,15 – hõõrdetegur, saame Kuivade malm- ja teraspindade korral on hõõrdetegur f = 0,15 ... 0,2. Liite kinnikeeramisel poldis tekkinudväändedeformatsiooni saab arvesse võttavõrdeteguriga 1,3. Poldi arvutuslik tõmbejõud võib avaldada kujul: kN A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  15. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs MPa, m mm2 Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Poldi tugevustingimus tõmbele: kus Apolt – poldi vähimale läbimõõdule vastav ristlõikepindala Eeldusel, et keermesliide on eelpingestatudmomentvõtmega, võib varuteguri väärtused võtta: [S] = 1,3 ... 2,5 Siis poldi vähim läbimõõt: Inseneripraktikast tuleneb, et keerme tõmbetugevus on määratudristlõike ARVUTUSLIKU pindalaga (mitte aga vähima pindalaga): Vähima pindalaga arvutuste korral valitakse polt M27, mille d3 = 23,752 mm. Arvestusliku pindala arvutamise tulemus on sama. A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  16. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Meeterkeerme parameetrite mõõtmed sh Arvutuslik ristlõikepindala Jämeda sammuga keere Peene sammuga keere Suurim läbimõõt (mm) Keerme samm (mm) Arvutuslik ristlõikepindala (mm2) Keerme samm (mm) Arvutuslik ristlõikepindala (mm2) Poldi vähim pindala mm2 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  17. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs A plaat – tõmbele töötav plaadi ristlõike-pindala d b1 δ Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Teostatakse plaadi tugevuse kontroll (kontrollitakse plaadi ristlõige tõmbele) valides poldiava läbimõõduks da = 28 mm. MPa , kus n on avade arv plaadi ristlõikes. MPa, kus [S] = 1,5 ... 2,5 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  18. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 2. Põikjõuga koormatud eelpingestatud keermesliite arvutus Kuna pole võimalik plaadi mõõtmeid muuta, valitakse tugevam polt. Polt tugevusklassiga 10.9, mille lubatav pinge on MPa Järelikult poldi minimaalne siseläbimõõt: m Valitakse polt M22, mille d3 = 19,294 mm. Valides da = 23 mm saame plaadi sisepingeks: MPa MPa Vastus: antud ülesandes võib kasutada polte M22 – 10.9. A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  19. 2.Telgkoormatud keermesliite analüüs Meeterkeerme parameetrite mõõtmed, mm A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  20. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Poldi lõikepind Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Lõtkuta polt töötab nihkele (lõikele) ja muljumisele! Poldi nihke tugevustingimus: Q - poldi lõikepinna põikjõud Poldi lõikepinna nihkepinge Poldi lubatav nihkepinge Poldi lõikepinna pindala Poldi lõikepinna läbimõõt A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  21. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Lõtkuta polt töötab nihkele (lõikele) ja muljumisele! NIHKELE töötavate poltide korral tuleb kontrollida detailide tugevustMULJUMISELE! Poldi muljumisele tugevustingimus: Lubatav muljumispinge Ühe kontaktala tinglik pindala Liite kontaktala kontaktpinge Liite lubatav muljumispinge A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  22. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs δ F1 F1 F1 F1 Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Leida lõtkuta põikkoormatud poltliite lubatav koormus Ft. Antud: M20; poldi keere ainult ülemises osas; i = 6; Poldi tugevusklass 8.8 => σY = 600 MPa; [τ] = (0,2...0,3)·σY = = 0,25 · 600 ≈ 150 MPa [σ]c = (0,3...0,4)·σY = = 0,35 · 600 ≈ 210 MPa teras S 235 – lehe materjal; [S] = 1,5 => [σ]plaat = [σ]c plaat =157 MPa; δ = 12 mm – lehe paksus; b = 60 + 200 + 60 = 320 mm – lehe laius. Ülesanne: A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  23. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused 1. Lõtkuta põikkoormatud poltliite polt töötab lõikele(nihkele) ja muljumisele. 2. Kontrollida ühendatavate plaatide ristlõiked tõmbele. Koostatakse lõtkuta põikkoormatud poltliite tugevustingimus lõikele (nihkele): Ülesande lahendus: , kus i – poltide arv; m – lõikepindade arv; Apolt on poldi ristlõige, mis töötab lõikele. mm2 Kui lõikepind on keermestatud poldi osas,siis tuleb valemis kasitada d3. m = 6 poldi lõike- pindade arv Tugevustingimusest lõikele: kN A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  24. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Koostatakse lõtkuta põikkoormatud poltliite tugevustingimus muljumisele: Ülesande lahendus: , kus i – poltide arv; z – muljumisele töötavate kontaktialade e. arv; Ac on kontaktala tinglik pindala. Ac on kontaktala tinglik pindala: F1 / 4 mm2 z vasak = 3 F1 / 3 Tegelik kontaktala pindala F1 / 4 F1 F1 F1 / 3 F1 / 4 Tugevustingimusest muljumisele: F1 / 3 F1 / 4 Poldi mulj. kN F1 / 3 F1 / 4 Ava mulj. kN z parem = 4 A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

  25. 3. Põikkoormatud keermesliite analüüs A plaat – tõmbele töötav plaadi ristlõike-pindala d b δ Ülesanne 3. Lõtkuta poltliite kontrollarvutused Teostatakse plaadi tugevuse kontroll (kontrollitakse plaadi ristlõige tõmbele), poldi ava läbimõõt da = 20 mm. Koostatakse tugevustingimus tõmbele plaadi ristlõige jaoks: MPa, Ülesande lahendus: kus n on avade arv plaadi ristlõikes. mm2 kN Tugevuskontroll: valida väikseim lubatav koormus ning arvutada poldi nihkepinge, muljumispinge ja plaadi tõmbepinge väärtused. Leitud pingete väärtused ei tohi ületada lubatavate pingete väärtusi. Vastus: lubatav koormus poltliitele F1= 376 kN A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut

More Related