Mechanical engineering | Fabrication technology » Magyar Zsolt - Csavarorsós emelő tervezése

Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 1. ADATOK: • Emelendő tömeg: m = 3000 kg • Emelési magasság: H = 04 m • Az emelőorsó anyagminősége: Fe 595 (A60) • Az emelőorsó folyáshatára: Reh = 300MPa • Az anyag biztonsági tényezője: n = 2 • A súrlódási tényező: acél-bronz = 0,1 acél-acél=0,15 • A megengedhető felületi nyomás: pmeg = 15MPa Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 2. SZÁMÍTÁSOK 1. AZ CSAVARORSÓ MÉRETEZÉSE: • A terhelőerő meghatározása: Ft = m ⋅ g = 3000 ⋅ 9,81 = 29430 N • A megengedett feszültség meghatározása: σ • meg = Reh 300 = = 150 MPa n 2 Az orsó magátmérőjének meghatározása: σ meg ≥ σ σ meg = ébr F F = 2 ⇒ d1 = A d1 ⋅ π 4 4⋅ F = σ meg ⋅ π 4 ⋅ 29430 = 15,8054 mm 150 ⋅ π A kapott értékhez legközelebb eső szabványos méretet választva a biztonság

érdekében Tr 40×6, amelyre igazak a következők: • d = 40 mm • d1 = 34 mm • d2 = 37 mm • d3 = 33 mm • p = 6 mm (Felhasználva: Nagy Géza – Gépszerkesztési atlasz, 135. oldal) Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 3. • Az önzárás ellenőrzése: (trapézmenet esetében ß=30o) ρ , = arc tg α = arc tg µ1 0,1 = arc tg = 5,91  β cos15 cos 2 p 6 = = 2,955 d2 ⋅ π 37 ⋅ π Az „ α „ értéke kisebb, mint „ ρ, ” értéke így megállapítható; hogy a menet önzáró. • Ellenőrzés összetett igénybevételre:  A teher emeléséhez szükséges nyomaték: M 1 = Ft ⋅ d2 ⋅ tg (α + ρ 2 , ) = 29430 ⋅ 372 ⋅ tg ( 2,955 + 5,91) = 84918,666 Nmm = 84,92 Nm  A teher süllyesztéséhez szükséges nyomaték: M 2 = Ft ⋅ d2 ⋅ tg (α − ρ 2 , ) = 29430 ⋅ 372 ⋅ tg ( 2,955 − 5,91) = − 28104,9,6 Nmm = − 28,105 Nm  A

súrlódásból eredő nyomaték: M s = µ 2 ⋅ Ft ⋅ d2 37 = 0,15⋅ 29430 ⋅ = 81668,25 Nmm = 81,67 Nm 2 2 Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 4.  A redukált feszültség meghatározása (MOHR elmélet segítségével) σ ébr = M 1 + M s M 1 + M s 16 ⋅ ( M 1 + M s ) 16( 84918,666 + 81668,25) = = = = 21,5861 MPa K d 13 ⋅ π d 13 ⋅ π 34 3 ⋅ π 16 τ ébr = σ red F F 4 ⋅ 29430 = 2 = = 32,4147 MPa A d1 ⋅ π 34 2 ⋅ π 4 = σ 2 + 4τ 2 ( 32,4147) 2 + 4( 21,5861) 2 = = 53,986 MPa Ha a redukált feszültség kisebb, mint a megengedett feszültség akkor a méretezés megfelelő! 150 MPa = σ • meg ≥σ red = 53,986 MPa Méretezés kihajlásra: l0 = 2 ⋅ H λ0 = 4 ⋅ l 0 4 ⋅ 2 ⋅ H 4 ⋅ 2 ⋅ 350 2800 = = = = 90,3225 d1 d1 31 31 Tetmayer egyenletével számolva a törőfeszültséget mert λ 0 ≤ λ határ ( λ határ = 105 táblázat )

(Felhasználva: Diószegi György – Gépszerkezetek méretezési zsebkönyv, 98. oldal) σ törő = 310 − (1,14 ⋅ λ 0 ) = 310 − (1,14 ⋅ 90,3225) = 207,03 MPa Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek • Lapszám: 5. A ténylegesen ébredő nyomófeszültség: σ • Csavarorsós emelő tervezése nyomó = F F 4⋅ F 4 ⋅ 29430 = 2 = 2 = = 32,4147 MPa A d1 ⋅ π d1 ⋅ π 34 2 ⋅ π 4 A biztonsági tényező értéke: b= σ törő 207,03 = = 6,387 σ nyomó 32,4147 Mivel a „ b „ értéke 6 és 10 között van így megfelelő a méretezés. 2. A CSAVARANYA MÉRETEZÉSE: Az csavaranya anyaga bronz, így kézzel mozgatás esetén a megengedett felületi nyomás értéke: pmeg = 15MPa • A szükséges menetszám meghatározása: z= Ft = p meg ( A − A1 ) Ft  d 2 ⋅ π d 12 ⋅ π p meg  − 4  4    =  15  29430 40 2 ⋅ π 37 2 ⋅ π − 4 4    = 10,814 A

biztonságot figyelembe véve: z = 12. Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek • Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 6. A csavaranya magasságának meghatározása: m = z ⋅ p = 12 ⋅ 6 = 36 mm • A teher emeléséhez szükséges erő és az emelési hatásfok valamint a süllyesztéshez szükséges erő meghatározása: F1 = Ft ⋅ tg (α + ρ  emelés: η1 =  süllyesztés: • tgα tg (α + ρ , ) = , ) = 29430 ⋅ tg ( 2,955 + 5,91) = 4590,2 N tg 2,955 = 0,33 ⇒ η 1 = 33% tg ( 2,955 + 5,91) F2 = Ft ⋅ tg (α − ρ , ) = 29430 ⋅ tg ( 2,955 − 5,91) = − 1519,2 N A hajtókar méreteinek meghatározása:  A hajtókar hossza: (A karon 200 N erőt fejtünk ki.) Fk ⋅ l k = M 1 + M s ⇒ l k = Dátum: 02.1005 M 1 + M s 84918,666 + 81668,25 = = 832,93 mm = 0,83 m Fk 200 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 7.  A hajtókar átmérőjének

meghatározása: σ meg = Mh Mh 32 ⋅ Fk ⋅ l k = = ⇒ d kar = d kar ⋅ π K d kar ⋅ π 32 3 32 ⋅ Fk ⋅ l k = σ meg ⋅ π 3 32 ⋅ 200 ⋅ 833 = 22,448 mm 150 ⋅ π A biztonságra törekedve: d ≈ 23 mm • Az emelőtalp átmérőjének meghatározása: (pmeg = 15 MPa) p meg = Ft Ft 29430 ⇒ A= = = 1962 mm 2 A pmeg 15 Választva: Dv = 260 mm Dv2 ⋅ π 0,26 2 ⋅ π Av = = = 0,053 m 2 4 4 At = Av − A = 0,053 − (1,962 ⋅ 10 − 3 ) = 0,051m 2 At = dt ⋅ π ⇒ dt = 4 Dátum: 02.1005 4 ⋅ At = 0,254 m ≅ 255 mm π Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek • Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 8. Ellenőrzés felületi nyomásra: p ébr =  π   Ft 4 ⋅ Ft 4 ⋅ 29430 = = = 14,55 MPa 2 2 2 2 2 D − d t  π ( Dv − d t ) π ( 260 − 255 )  4  2 v 15 MPa = p meg ≥ p ébr = 14,55 MPa , tehát a készített műszaki tervezés megfelelő! • A csavarorsó hosszának meghatározása: L0 = H +

manya + 2 ⋅ p = 400 + 36 + 2 ⋅ 8 = 452 mm Dátum: 02.1005 ≅ L0 = 455 mm Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 9. 3. MŰSZAKI LEÍRÁS Műszaki adatok Emelési magasság: 350 mm Terhelhetőség: 3000 kg A szerkezet rendeltetése Az emelő megfelel a mezőgazdasági gépjavító bázisok üzemi követelményeinek. Alkalmazását leginkább nehéz terhek, alkatrészek emeléséhez ajánlott szilárd talajon. A szerkezet 29430 N vagy annál kisebb teher maximum 0, 35 m magasságig történő emelésére alkalmas. Az emelőt kizárólag függőleges helyzetben szabad használni  Általános ismertetés • Az emelő főbb részei  Öntvényház Az anya elhelyezését és a terhelés átadását teszi lehetővé az alaplemezre, majd onnan a talajra. Az öntvényház kissé kúpos, az alaplemez erre van felfogatva csavarokkal Az anya ill. az alaplap megfogásához szükséges furatokat készreöntés után készítik

 Alaplemez ∅ 260 × ∅ 90 × ∅ 120 mm méretű acélöntvény. Élei a baleset megelőzése érdekében le vannak munkálva.  Orsó Tr 40×6. Anyaga A 50-es edzett acél Gyártási technológia: forgácsolás(menetesztergálás vagy menetmarás). A teljes kicsavarodás ellen az orsó alátéttel van biztosítva  Anya Tr 40×6 Menetszáma: z=12 Magassága: m=36 mm Anyaga: ónbronz Bzö 12 mivel igen nagy erők, átadását kell biztosítania. Öntvényházba van illesztve, elfordulás ellen 4db félgömbfejű csavarral van biztosítva. Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 10.  Hajtókar Anyaga A 50, keresztmetszete tömör kör d k = ∅ 23 mm , hossza: l = 832,89 mm = 0,83 m Kicsúszás ellen zárfejekkel van biztosítva. A szerelhetőség érdekében az egyik zárfej Süllyesztett fejű csavarral csatlakozik a karhoz.  Emelőfej Az orsó végére támaszkodik. Leesés elkerülése

érdekében félgömb fejű csavarral van biztosítva az orsóhoz. A teherrel érintkező felülete recézett a súrlódás növelése érdekében. Könnyítéssel van ellátva  Alátétek és csavarok • Az emelő általános ismertetése  Általános rendeltetés: Kézi erővel biztonságosan nem mozgatható terhek emelése, ideiglenes helyzetben történő rögzítése. Sokat használt egyszerű gép Terhek emelésére feszítésére, egyenletes süllyesztéséhez és rögzítéséhez használható. A mezőgazdaságban erőgépek és vontatott járművek javításánál, üzemeltetésénél gyakran alkalmazott.  Összeszerelés: • Az emelőrész összeállítása: A menetes orsóra fel kell helyezni a támasztófejet, utána hatlapfejű csavarral rögzíteni kell. A menetes orsó furatába a fordítókart bele kell helyezni A anyát a karba helyezve 2db csapos hernyócsavarral rögzíteni kell. • Végső összeállítás: A menetes orsót az anyába hajtva azt

alaphelyzetbe kell állítani. Hatlapfejű csavarral rögzítjük az orsó végére a kicsavarodást megakadályozó alátétet. Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Csavarorsós emelő tervezése Lapszám: 11.  Üzem közbeni teendők  Kezelési utasítás A fordítókar jobbra forgatásával az orsó a házhoz képest kifelé mozdul el (emelés) míg ellenkezőleg forgatva süllyesztés történik. Az emelőt lehajtott helyzetben az emelni kívánt szerkezet alá helyezzük. Lazább talajok esetén gondoskodni kell a megfelelő felfekvésről. Alátétként megfelelő vastagságú szívós anyagot kell használni. A jól alátámasztott emelőfejet szabad kézzel ütközésig fel kell csavarni, majd a forgatókar forgatásával a kívánt szerkezetet a megfelelő magasságig emelhető. Süllyesztéskor fordítva kell eljárni  Karbantartás Egyszerűsége miatt nagy karbantartást nem igényel. A súrlódó felületek tisztítását és

kenését időnként el kell végezni. Kenésre szorul a támasztófej, mivel az emelés közben forog. Az orsót rendszeresen olajjal kenni kell a súrlódás csökkentése érdekében. Víztől, nedvességtől óvni kell, mert a korrózió nagy kárt okozhat, befolyásolhatja a helyes működést. A meneteket időszakosan tisztítani kell ezzel megakadályozható a berágódás.  Baleset elleni védekezés       Az emelőt csak műszakilag kifogástalan állapotban szabad használni Az emelőtalp mindig teljes felületen és stabilan feküdjön Kizárólag függőleges helyzetben használható Csak az előírt terhelési határig használható A megemelt terhet biztosítani kell Az emelő alá- a stabilitás növelése céljából- fémtárgyat tenni, annak kicsúszási veszélye miatt nem szabad  Az emelés közben a gépek és berendezések alatt tartózkodni, dolgozni szigorúan TILOS Dátum: 02.1005 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031