Alapadatok
Év, oldalszám:2016, 10 oldal
Nyelv:magyar
Letöltések száma:37
Feltöltve:2020. december 26.
Méret:1012 KB
Intézmény:
-
Megjegyzés:
Csatolmány:-
Letöltés PDF-ben:Kérlek jelentkezz be!
Nincs még értékelés. Legyél Te az első!
Tartalmi kivonat
Gépelemek 1. BMEGEGEAGG1 Hidraulikus munkahenger tervezési dokumentáció Istenisuggalat 2016.1023 1 Tartalomjegyzék 1 Tervezési adatok 3 2 A szerkezeti elemek méretezése, ellenőrzése 4 2.1 Tervezési adatok ellenőrzése . 4 2.2 Henger falvastagságának meghatározása . 4 2.3 A dugattyúrúd szilárdsági ellenőrzése . 4 2.4 Hengerfej méretezése . 4 2.5 Dugattyú méretezése . 5 2.6 Ellenőrzés kihajlásra . 6 2.7 Lengőcsap és henger közötti kötés 6 . 3 Tömı́tések kiválasztása 7 3.1 A dugattyú tömı́tései . 7 3.2 A dugattyurúd tömı́tései . 7 3.3 Statikus tömı́tések . 8 4
Löketvég-csillapı́tás 8 5 Irodalomjegyzék 9 2 1 Tervezési adatok A munkahenger üzemi nyomása: pn = 16 MPa Névleges átmérő: D = 50 mm Rúdátmérő: d = 28 mm Lökethossz: L = 250 mm A dugattyú üzemi sebessége: v = 0.2-03 m/s Üzemi hőmérséklet: T =-30◦ C-100 ◦ C A csatlakozás tı́pusa: MT4 A munkahenger egyéb méreteinél az [1] katalógus volt az irányadó. Működési elv: A munkahengerek olyan hidraulikus elemek, amelyek a hidraulikus energiát mechanikai energiává alakı́tják, és eközben egyenesvonalú mozgást végeznek. Alkalmasak arra, hogy viszonylag egyszerű eszközökkel biztonsággal fejtsék ki a legnagyobb erőket. Különösen kedvező a hidraulikus hengerek alkalmazása az oda-visszamenő mozgásokhoz, mert nincs szükség a forgó mozgás egyenesvonalú mozgássá való átalakı́tására. A hidraulikus munkahengerek összhatásfoka lényegében a
hidromechanikai hatásfokkal azonos, a mechanikai veszteségeket a tömı́tések súrlódási ellenállása jelenti. A kifejtett erőkhöz viszonyı́tva az oda-vissza mozgatott tömegerők csekélyek. A hidraulikus munkahengereket ezért gyakran alkalmazzák szerszámgépekben, mezőgazdasági és földmunkagépeken, rakodó- és emelőgépeken, darukon, prés- és fröccsöntő gépekben, hajókon, zsilipeken, manipulátorokon, valamint egyéb célokra. A henger varratnélküli acélcsőből készül, a dugattyúrúd keménykrómozású. két végét hengerfejek zárják le. A henger A munkahengerek megmunkálása nagy gyártási pon- tosságot és finom felületminőséget igényel, különösen a henger furatát és a dugattyúrúd átmérőjét illetően. A dugattyú és a henger furata, valamint a dugattyúrúd és hengerfej között a szivárgásmentes zárást a nyomástól és az
üzemi viszonyoktól függően megválasztott speciális tömı́tések biztosı́tják, amelyek széles választékban készülnek. A dugattyúrúdra a fej általában szabványos menetes kötéssel csatlakozik. 3 2 2.1 A szerkezeti elemek méretezése, ellenőrzése Tervezési adatok ellenőrzése Ellenőrizzuk, hogy a kapott dugattyú, illetve dugattyúrúd átmérők szabványosak-e. Az [2] táblázat szerint a dugattyú D = 50 mm és a dugattyúrúd d = 28 mm szabványosak, tehát használhatjuk ezeket. További adatot nem kell ellenőrizni 2.2 Henger falvastagságának meghatározása A henger anyaga legyen E355 acél, melynek folyáshatára Re = 315 MPa. [3] Hónolt acélcsövet választottam a [4] katalógusból, átmérője 50H9. Dpn A cső minimális falvastagsága: s0 = = 2.68 mm, ahol z = 2 a biztonsági tényező Re 2 − pn z A végleges falvastagság legyen s = 5 mm. 2.3 A dugattyúrúd
szilárdsági ellenőrzése Anyaga legyen C35E acél. Folyási határa Re = 380 MPa 380 Re = = 190 MPa A megengedhető feszültség: σmeg = z 2 D2 π A dugattyúrudat terhelő erő: F = pn = 31415 N 4 F F = 2 = 51 MPa A rúdban ébredő feszültség: σ = A d π 4 σ < σmeg tehát a rúd szilárdságilag megfelelő. σmeg = 3.72 σ 2.4 Hengerfej méretezése A hengerfejeket GE300 jelű acélöntésből készı́tjük. Folyási határa: Re = 300 MPa Re σmeg = = 150, ahol z = 2 a biztonsági tényező z r pn A záró hengerfej fenékvastagságának minimális mérete: h = 0.6 = 9.78 mm σmeg A végleges fenékvastaság h=10 mm lesz. A belső nyomásból származó axiális erőt n = 4 darab M12x1.75 [5] csavarral vesszük fel, melyeket mindkét végükön anyával rögzı́tünk a két hengerfejhez. A csavarokat az üzemi lazı́tóerő kétszeresére feszı́tjük elő. 2F Fv = = 15707.5 N n da A
meghúzáshoz szükséges nyomaték: T = Fv [tan(α + ρ0 ) + µ ] ahol 2 µ = 0.12 a surlódási tényező 4 1.75 P =arctan = 2.935◦ a menetemelkedési szög d2 π 10.863π ! µ 0.12 ρ0 =arctan = 7.88◦ a surlódási félkúpszög =arctan β cos30◦ cos( ) 2 dk + df 18 + 14 da = = = 16 a anya alatti felfekvő felület középátmérője. 2 2 Ezek ismeretében T = 18080 Nmm lesz. Fv d2 π A menetben ébredő húzófeszültség: σ = = 206 MPa, ahol A = 3 = 76.26 mm2 a A 4 T = 96.3 MPa, ahol húzott kereszmetszet. A menetben ébredő csúsztatófeszültség: τ = Kp d3 π Kp = 3 a keresztmetszet poláris tényezője. 16 √ A redukált feszültség a Mohr-elmélet szerint: σred = σ 2 + 4τ 2 = 282 MPa Ez alapján a α =arctan csavar anyagát válasszuk 5.8-nak, ı́gy a szakı́tószilárdsága Rm = 500 MPa és a folyáshatára Re = Rm · 0.8 = 400 MPa lesz Re = 1.42 σred 2.5 Dugattyú méretezése A
dugattyú-dugattyúrúd kötést egy M24x2-es finommenetes csavarkötéssel oldjuk meg. A lazı́tóerő: F1 = pn A1 502 − 322 A1 = π = 1159.2 mm2 a dugattyú szabad felülete a húzó oldalon 4 Innen már F1 számolható. F1 = 18547 N Az előfeszı́tő erő legyen ennek kétszerese: Fv = 2F1 = 37095 N da d2 tan(α + ρ0 ) + µ ahol: A meghúzási nyomaték: T = Fv 2 2 µ = 0.08 a surlódási tényező P 2 α =arctan =arctan = 1.60◦ a menetemelkedési szög d2 π 22.7π ! µ 0.08 = 5.27◦ a surlódási félkúpszög =arctan ρ0 =arctan β cos30◦ cos( ) 2 d1 + d2 32 + 24 da = = = 28 mm a felfekvő felület középátmérője. 2 2 Ezek alapján T = 92256 Nmm a meghúzási nyomaték. Fv d2 π A menetben ébredő húzófeszültség: σ = = 99.1 MPa, ahol A = 3 = 3744 mm2 A 4 T A menetben ébredő csúsztatófeszültség: τ = Kp d33 Kp = = 2044 mm3 a poláris keresztmetszettényező. 16 92256 = 45.2 MPa 2044 √
A Mohr-féle redukált feszültség:σred = σ 2 + 4τ 2 = 134.2 MPa τ= 5 A dugattyúrúd anyaga C35E, ı́gy a folyási határa: Re = 380 MPa Re =2.83 tehát az M24x2-es csavarkötés megfelelő σred A dugattyú hosszát l = 0.9D képlet szerint választjuk meg l = 09 · 50 = 45 mm A dugattyú anyaga legyen 11SMnPb30 jelű automata acél. 2.6 Ellenőrzés kihajlásra A befogási eset megállapı́tása a [6]-os táblázat szerint történt, majd a CAD modellen történő méréssel kaptam meg a kihajlási hosszat. Kihajlási hossz l = 523 mm v u d4 π r u u l I 64 = d ⇒ λ = 4l = 74.7 λ = , ahol ix = =u t ix A 4 d d2 π 4 r E = 82.57 λ0 = π 0.8Re Mivel 60< λ < λ0 ⇒ Tetmajer egyenessel kell számolni. Re = 380 MPa esetén a Tetmajer egyenes: σ = 308 − 1.14λ Ide behelyettesı́tve azt kapjuk hogy σ = 222.8 MPa Ft 137211 = = 4.37 F 31415 Az ajánlott biztonsági tényező kihajlás esetén 3 és 5 között van,
tehát a konstrukció kihajlásra megfelelő. Ft = σA = 137211 N ⇒ z = 2.7 Lengőcsap és henger közötti kötés A lengőcsap és a henger közötti kötést hegesztéssel oldjuk meg. A gyökmérete legyen a = 3 mm, ezt fogjuk ellenőrizni. √ F F Az ébredő feszültség: σ = = = 76 MPa, ahol Dh = D + a · 2 = 64.24 mm 2 2 A D −D π h 4 Re ν 300 · 0.7 A megengedhető feszültség: σmeg = = = 175 MPa, ahol ν = 0.7 a hegesztés z 1.2 jósági tényezője és z = 1.2 a biztonsági tényező σ σ⊥ = √ = 54 MPa, σ⊥ = τ⊥ = 54 MPa 2 √ σ⊥ + 3τ⊥ = 2σ⊥ = 2 · 54 = 108 MPa σmeg σossz ≤ σmeg = 1.6 σossz Tehát az a = 3 mm gyökméretű hegesztés megfelelő. σossz = 6 3 3.1 Tömı́tések kiválasztása A dugattyú tömı́tései A dugattyúra két vezető gyűrűt és egy tömı́tő gyűrűt helyezünk. Ezeket a Trelleborg katalógusból [7] választottam Tömı́tő gyűrű
tı́pusa: Turcon Glyd Ring (PG4400500) Működési paraméterei: pmax = 60 MPa vmax = 15 m/s T = −45◦ C−200◦ C Anyag: Turcon M12 O-gyűrű paraméterei: T = −30◦ C−100◦ C Ábra 1: Dugattyú tömı́tő gyűrű Anyag: NBR 70 A vezető gyűrű tı́pusa: Turcite Slydring (GP4300500) Működési paraméterei: pmax = 25 MPa vmax = 2 m/s T = −60◦ C−100◦ C Anyag: Turcite T47 3.2 A dugattyurúd tömı́tései A dugattyúrúdra egy vezető gyűrű, egy tömı́tő gyűrű és egy szennylehúzó gyűrű illeszkedik, a [7] katalógusból lettek kiválasztva. Tömı́tő gyűrű tı́pusa: Turcon Stepseal 2K (RSK200280) Működési paraméterei: pmax = 60 MPa vmax = 15 m/s T = −45◦ C−200◦ C Anyag: Turcon M12 O-gyűrű paraméterei: T = −30◦ C−100◦ C Anyag: NBR 70 Ábra 2: Dugattyúrúd tömı́tő gyűrű 7 Vezető gyűrű tı́pusa: Turcite Slydring (GR6500280) Működési
paraméterei: pmax = 25 MPa vmax = 2 m/s T = −60◦ C−100◦ C Anyag: Turcite T47 Szennylehúzó gyűrű tı́pusa: Zurcon Scraper DA22 (WD2200280) vmax = 1 m/s T = −35◦ C−100◦ C Anyag: Zurcon 201 Ábra 3: Szennylehúzó gyűrű 3.3 Statikus tömı́tések A statikus tömı́tésként O-gyűrűket a Simrit [8] katalógusból választottam. Három helyre szükséges statikus tömı́tés: a henger és a hengerfejek közé, a dugattyú és a dugattyúrúd közé, ha az olaj átszivárogna a menetes részen, illetve a hengerfej és a dugattyúrúd tömı́téseit tartalmazó persely közé. Mindhárom tömı́tés anyaga NBR-72 4 Löketvég-csillapı́tás A dugattyú mindkét végére kúpos löketvég-csillapı́tás kerül. Továbbá mindkét oldalon két 5 mm széles és 3 mm mély horony került kialakı́tásra. Az érintkező felületek ∅ 32H11/c11 tűrésűek. A
löketvég-csillapı́tás pontos megtervezését és méretezését jelen tárgy keretein belül nem végezzük el. 8 5 Irodalomjegyzék [1]http://www.krwestcom/pdf/Milwaukee%20Cylinder%20-%20Full%20Catalog%20PDFpdf 2016.1115 [2]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.3-2 [3]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.4-13 Megjegyzés: Minden anyag folyáshatára innen lett megadva [4]http://www.mertlcom/en/product/cylinder-tubes/ 20161201 [5]Házkötő István, Műszaki 2D-s Ábrázolás, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.88 Megjegyzés: Minden menetátmérő innen lett megadva [6]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Gépészmérnöki Kar, p.3-5 [7]http://www.tsstrelleborgcom/remotemedia/media/globalformastercontent/downloadsautomaticly createdbyscript/catalogs/hydraulic complete gb en.pdf 20161115 Megjegyzés: A három ábra is innen lett átvéve. [8]http://www.bascocompe/pdf/simrit/simrit orings uspdf 20161118 9 B 5:1 3H11 2,5 2 ,6 Ra1,6 R0, ,5 M24x2 30 R0 24H9/h9 2x45 C Élmentes, sima lekerekítés 16 28 32 45 77 89 R1 35 13 Ra 1,6 1x20 R0,3 28 +0,2 2 0 21 0,2 Ra1,6 2 2 Ra 1,6 33H8 38,7H9 43 0,2 Ra 1,6 +0,2 4,2 0 Ra 1,6 ,3 R0 R0, 4 3 36H9 R0,2 Ra1,6 +0,2 5,6 0 R0, 1x45 Ra 1,6 R0,3 Ra1,6 R0,2 R0,2 2 31H11 R2 Ra1,6 +0,1 5 0 +0,2 2 0 R0,6 Ra 1,6 0,50x45 R0 ,2 R1 2,5 R0,4 23 2x45 3H11 17 36 0,2 16 5 A 5:1 25f8 32H11 10 E 40 1 6 15 10 4 15 11 10 432 14 D 0,05 0,05 Jelölt felület keménykrómozva 0,03 mm mélyen A 2x45 M24x2 0,5x45 E Ra 0,2 Ra 0,4 2x45 32H11 40H11/h11 28f8 0,05 A 25 5 2x45
° 20 B 3 3 G 1/2 50H9 G 1/2 20 75 10 360 1 A 13 12 28 2x45 9 Jelölt felület keménykrómozva 0,02 mm mélyen M16 22 3 M20 M50 5 R0, 5 7 1,5x45 M12 5 +0,2 2 0 4,5 D-D 8 1,35x45 46,9h8 R0 ,3 23,5 Ra 1,6 +0,2 4,2 0 39h9 2 R0, R1 R0 ,5 Ra1,6 R0 Ra 1,6 R1 Ra1,6 1,5x20 13 +0,2 4 0 Ra 1,6 +0,2 4 0 R2 ,3 R0 R0 R0, 2 35 9 Ra 6,3 Ra 1,6 ,2 18 20 19 C 10 : 1 21 32c 11 E-E Általános tűrések: ISO 2768-mK A munkahenger befoglaló méretei összezárt állapotban: 503x129x89 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 D 89h14 129 1 Álló dugattyúrúd tömítés 40 445523 NBR72 1 Álló tömítés 22 446513 NBR72 2 Statikus tömítés 46 444509 NBR72 50 PG4400500 NBR70 1 O-gyűrű (dugattyú) 1 Dugattyú tömítés 50 PG4400500 PTFE 2 Dugattyú vezetés 50 GP4300500 PTFE 1 Dugattyúrúd vezetés 28 GR6500280 PTFE 1 Dugattyúrúd tömítés 28 RSK200280 PTFE 1 O-gyűrű (dugattyúrúd) 28 RSK200280 NBR70 1
Szennylehúzó gyűrű 28 WD2200280 PTFE 8 Rugós alátét 12,2 DIN 7980 Fst 8 Hatlapú csavaranya M12 ISO 4034 5.8 0,02 4 Menetes rúd M12 AGG1-16-211 5.8 0,4 1 Lengőcsap 89x129x40 AGG1-16-210 GE300 1,3 32x35 AGG1-16-209 C25 0,1 1 Csillapító persely II. 1 Csillapítópersely I. 32x32 AGG1-16-208 C25 0,1 1 Vezetőpersely M45x33 AGG1-16-207 C25 0,1 75x16 AGG1-16-206 11SMnPb30 0,4 1 Hengerfedél 60x120 AGG1-16-205 E355 2,1 1 Henger 75x45 AGG1-16-204 GE300 1 1 Hengerfej II. 1 Hengerfej I. 75x65 AGG1-16-203 GE300 1,2 49,5x45 AGG1-16-202 11SMnPb30 0,4 1 Dugattyú 1 Dugattyúrúd 28x470 AGG1-16-201 C35E 1,9 Tsz Db Megnevezés Tervező: Gyártmány: Méret Rajzszám Méretarány: Hidraulikus munkahenger Dátum: Megnevezés: 2016.1120 Összeállítási rajz Ellenőrizte: Anyag: 1:1 Vet.mód Tömeg: 11,9 kg Anyag Simrit Simrit Simrit Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Tömeg Megjegyzés BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK
Rajzszám: AGG1-16-200
Löketvég-csillapı́tás 8 5 Irodalomjegyzék 9 2 1 Tervezési adatok A munkahenger üzemi nyomása: pn = 16 MPa Névleges átmérő: D = 50 mm Rúdátmérő: d = 28 mm Lökethossz: L = 250 mm A dugattyú üzemi sebessége: v = 0.2-03 m/s Üzemi hőmérséklet: T =-30◦ C-100 ◦ C A csatlakozás tı́pusa: MT4 A munkahenger egyéb méreteinél az [1] katalógus volt az irányadó. Működési elv: A munkahengerek olyan hidraulikus elemek, amelyek a hidraulikus energiát mechanikai energiává alakı́tják, és eközben egyenesvonalú mozgást végeznek. Alkalmasak arra, hogy viszonylag egyszerű eszközökkel biztonsággal fejtsék ki a legnagyobb erőket. Különösen kedvező a hidraulikus hengerek alkalmazása az oda-visszamenő mozgásokhoz, mert nincs szükség a forgó mozgás egyenesvonalú mozgássá való átalakı́tására. A hidraulikus munkahengerek összhatásfoka lényegében a
hidromechanikai hatásfokkal azonos, a mechanikai veszteségeket a tömı́tések súrlódási ellenállása jelenti. A kifejtett erőkhöz viszonyı́tva az oda-vissza mozgatott tömegerők csekélyek. A hidraulikus munkahengereket ezért gyakran alkalmazzák szerszámgépekben, mezőgazdasági és földmunkagépeken, rakodó- és emelőgépeken, darukon, prés- és fröccsöntő gépekben, hajókon, zsilipeken, manipulátorokon, valamint egyéb célokra. A henger varratnélküli acélcsőből készül, a dugattyúrúd keménykrómozású. két végét hengerfejek zárják le. A henger A munkahengerek megmunkálása nagy gyártási pon- tosságot és finom felületminőséget igényel, különösen a henger furatát és a dugattyúrúd átmérőjét illetően. A dugattyú és a henger furata, valamint a dugattyúrúd és hengerfej között a szivárgásmentes zárást a nyomástól és az
üzemi viszonyoktól függően megválasztott speciális tömı́tések biztosı́tják, amelyek széles választékban készülnek. A dugattyúrúdra a fej általában szabványos menetes kötéssel csatlakozik. 3 2 2.1 A szerkezeti elemek méretezése, ellenőrzése Tervezési adatok ellenőrzése Ellenőrizzuk, hogy a kapott dugattyú, illetve dugattyúrúd átmérők szabványosak-e. Az [2] táblázat szerint a dugattyú D = 50 mm és a dugattyúrúd d = 28 mm szabványosak, tehát használhatjuk ezeket. További adatot nem kell ellenőrizni 2.2 Henger falvastagságának meghatározása A henger anyaga legyen E355 acél, melynek folyáshatára Re = 315 MPa. [3] Hónolt acélcsövet választottam a [4] katalógusból, átmérője 50H9. Dpn A cső minimális falvastagsága: s0 = = 2.68 mm, ahol z = 2 a biztonsági tényező Re 2 − pn z A végleges falvastagság legyen s = 5 mm. 2.3 A dugattyúrúd
szilárdsági ellenőrzése Anyaga legyen C35E acél. Folyási határa Re = 380 MPa 380 Re = = 190 MPa A megengedhető feszültség: σmeg = z 2 D2 π A dugattyúrudat terhelő erő: F = pn = 31415 N 4 F F = 2 = 51 MPa A rúdban ébredő feszültség: σ = A d π 4 σ < σmeg tehát a rúd szilárdságilag megfelelő. σmeg = 3.72 σ 2.4 Hengerfej méretezése A hengerfejeket GE300 jelű acélöntésből készı́tjük. Folyási határa: Re = 300 MPa Re σmeg = = 150, ahol z = 2 a biztonsági tényező z r pn A záró hengerfej fenékvastagságának minimális mérete: h = 0.6 = 9.78 mm σmeg A végleges fenékvastaság h=10 mm lesz. A belső nyomásból származó axiális erőt n = 4 darab M12x1.75 [5] csavarral vesszük fel, melyeket mindkét végükön anyával rögzı́tünk a két hengerfejhez. A csavarokat az üzemi lazı́tóerő kétszeresére feszı́tjük elő. 2F Fv = = 15707.5 N n da A
meghúzáshoz szükséges nyomaték: T = Fv [tan(α + ρ0 ) + µ ] ahol 2 µ = 0.12 a surlódási tényező 4 1.75 P =arctan = 2.935◦ a menetemelkedési szög d2 π 10.863π ! µ 0.12 ρ0 =arctan = 7.88◦ a surlódási félkúpszög =arctan β cos30◦ cos( ) 2 dk + df 18 + 14 da = = = 16 a anya alatti felfekvő felület középátmérője. 2 2 Ezek ismeretében T = 18080 Nmm lesz. Fv d2 π A menetben ébredő húzófeszültség: σ = = 206 MPa, ahol A = 3 = 76.26 mm2 a A 4 T = 96.3 MPa, ahol húzott kereszmetszet. A menetben ébredő csúsztatófeszültség: τ = Kp d3 π Kp = 3 a keresztmetszet poláris tényezője. 16 √ A redukált feszültség a Mohr-elmélet szerint: σred = σ 2 + 4τ 2 = 282 MPa Ez alapján a α =arctan csavar anyagát válasszuk 5.8-nak, ı́gy a szakı́tószilárdsága Rm = 500 MPa és a folyáshatára Re = Rm · 0.8 = 400 MPa lesz Re = 1.42 σred 2.5 Dugattyú méretezése A
dugattyú-dugattyúrúd kötést egy M24x2-es finommenetes csavarkötéssel oldjuk meg. A lazı́tóerő: F1 = pn A1 502 − 322 A1 = π = 1159.2 mm2 a dugattyú szabad felülete a húzó oldalon 4 Innen már F1 számolható. F1 = 18547 N Az előfeszı́tő erő legyen ennek kétszerese: Fv = 2F1 = 37095 N da d2 tan(α + ρ0 ) + µ ahol: A meghúzási nyomaték: T = Fv 2 2 µ = 0.08 a surlódási tényező P 2 α =arctan =arctan = 1.60◦ a menetemelkedési szög d2 π 22.7π ! µ 0.08 = 5.27◦ a surlódási félkúpszög =arctan ρ0 =arctan β cos30◦ cos( ) 2 d1 + d2 32 + 24 da = = = 28 mm a felfekvő felület középátmérője. 2 2 Ezek alapján T = 92256 Nmm a meghúzási nyomaték. Fv d2 π A menetben ébredő húzófeszültség: σ = = 99.1 MPa, ahol A = 3 = 3744 mm2 A 4 T A menetben ébredő csúsztatófeszültség: τ = Kp d33 Kp = = 2044 mm3 a poláris keresztmetszettényező. 16 92256 = 45.2 MPa 2044 √
A Mohr-féle redukált feszültség:σred = σ 2 + 4τ 2 = 134.2 MPa τ= 5 A dugattyúrúd anyaga C35E, ı́gy a folyási határa: Re = 380 MPa Re =2.83 tehát az M24x2-es csavarkötés megfelelő σred A dugattyú hosszát l = 0.9D képlet szerint választjuk meg l = 09 · 50 = 45 mm A dugattyú anyaga legyen 11SMnPb30 jelű automata acél. 2.6 Ellenőrzés kihajlásra A befogási eset megállapı́tása a [6]-os táblázat szerint történt, majd a CAD modellen történő méréssel kaptam meg a kihajlási hosszat. Kihajlási hossz l = 523 mm v u d4 π r u u l I 64 = d ⇒ λ = 4l = 74.7 λ = , ahol ix = =u t ix A 4 d d2 π 4 r E = 82.57 λ0 = π 0.8Re Mivel 60< λ < λ0 ⇒ Tetmajer egyenessel kell számolni. Re = 380 MPa esetén a Tetmajer egyenes: σ = 308 − 1.14λ Ide behelyettesı́tve azt kapjuk hogy σ = 222.8 MPa Ft 137211 = = 4.37 F 31415 Az ajánlott biztonsági tényező kihajlás esetén 3 és 5 között van,
tehát a konstrukció kihajlásra megfelelő. Ft = σA = 137211 N ⇒ z = 2.7 Lengőcsap és henger közötti kötés A lengőcsap és a henger közötti kötést hegesztéssel oldjuk meg. A gyökmérete legyen a = 3 mm, ezt fogjuk ellenőrizni. √ F F Az ébredő feszültség: σ = = = 76 MPa, ahol Dh = D + a · 2 = 64.24 mm 2 2 A D −D π h 4 Re ν 300 · 0.7 A megengedhető feszültség: σmeg = = = 175 MPa, ahol ν = 0.7 a hegesztés z 1.2 jósági tényezője és z = 1.2 a biztonsági tényező σ σ⊥ = √ = 54 MPa, σ⊥ = τ⊥ = 54 MPa 2 √ σ⊥ + 3τ⊥ = 2σ⊥ = 2 · 54 = 108 MPa σmeg σossz ≤ σmeg = 1.6 σossz Tehát az a = 3 mm gyökméretű hegesztés megfelelő. σossz = 6 3 3.1 Tömı́tések kiválasztása A dugattyú tömı́tései A dugattyúra két vezető gyűrűt és egy tömı́tő gyűrűt helyezünk. Ezeket a Trelleborg katalógusból [7] választottam Tömı́tő gyűrű
tı́pusa: Turcon Glyd Ring (PG4400500) Működési paraméterei: pmax = 60 MPa vmax = 15 m/s T = −45◦ C−200◦ C Anyag: Turcon M12 O-gyűrű paraméterei: T = −30◦ C−100◦ C Ábra 1: Dugattyú tömı́tő gyűrű Anyag: NBR 70 A vezető gyűrű tı́pusa: Turcite Slydring (GP4300500) Működési paraméterei: pmax = 25 MPa vmax = 2 m/s T = −60◦ C−100◦ C Anyag: Turcite T47 3.2 A dugattyurúd tömı́tései A dugattyúrúdra egy vezető gyűrű, egy tömı́tő gyűrű és egy szennylehúzó gyűrű illeszkedik, a [7] katalógusból lettek kiválasztva. Tömı́tő gyűrű tı́pusa: Turcon Stepseal 2K (RSK200280) Működési paraméterei: pmax = 60 MPa vmax = 15 m/s T = −45◦ C−200◦ C Anyag: Turcon M12 O-gyűrű paraméterei: T = −30◦ C−100◦ C Anyag: NBR 70 Ábra 2: Dugattyúrúd tömı́tő gyűrű 7 Vezető gyűrű tı́pusa: Turcite Slydring (GR6500280) Működési
paraméterei: pmax = 25 MPa vmax = 2 m/s T = −60◦ C−100◦ C Anyag: Turcite T47 Szennylehúzó gyűrű tı́pusa: Zurcon Scraper DA22 (WD2200280) vmax = 1 m/s T = −35◦ C−100◦ C Anyag: Zurcon 201 Ábra 3: Szennylehúzó gyűrű 3.3 Statikus tömı́tések A statikus tömı́tésként O-gyűrűket a Simrit [8] katalógusból választottam. Három helyre szükséges statikus tömı́tés: a henger és a hengerfejek közé, a dugattyú és a dugattyúrúd közé, ha az olaj átszivárogna a menetes részen, illetve a hengerfej és a dugattyúrúd tömı́téseit tartalmazó persely közé. Mindhárom tömı́tés anyaga NBR-72 4 Löketvég-csillapı́tás A dugattyú mindkét végére kúpos löketvég-csillapı́tás kerül. Továbbá mindkét oldalon két 5 mm széles és 3 mm mély horony került kialakı́tásra. Az érintkező felületek ∅ 32H11/c11 tűrésűek. A
löketvég-csillapı́tás pontos megtervezését és méretezését jelen tárgy keretein belül nem végezzük el. 8 5 Irodalomjegyzék [1]http://www.krwestcom/pdf/Milwaukee%20Cylinder%20-%20Full%20Catalog%20PDFpdf 2016.1115 [2]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.3-2 [3]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.4-13 Megjegyzés: Minden anyag folyáshatára innen lett megadva [4]http://www.mertlcom/en/product/cylinder-tubes/ 20161201 [5]Házkötő István, Műszaki 2D-s Ábrázolás, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar, p.88 Megjegyzés: Minden menetátmérő innen lett megadva [6]Tóth Sándor, Gépelemek 1 Tervezési segédlet, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Gépészmérnöki Kar, p.3-5 [7]http://www.tsstrelleborgcom/remotemedia/media/globalformastercontent/downloadsautomaticly createdbyscript/catalogs/hydraulic complete gb en.pdf 20161115 Megjegyzés: A három ábra is innen lett átvéve. [8]http://www.bascocompe/pdf/simrit/simrit orings uspdf 20161118 9 B 5:1 3H11 2,5 2 ,6 Ra1,6 R0, ,5 M24x2 30 R0 24H9/h9 2x45 C Élmentes, sima lekerekítés 16 28 32 45 77 89 R1 35 13 Ra 1,6 1x20 R0,3 28 +0,2 2 0 21 0,2 Ra1,6 2 2 Ra 1,6 33H8 38,7H9 43 0,2 Ra 1,6 +0,2 4,2 0 Ra 1,6 ,3 R0 R0, 4 3 36H9 R0,2 Ra1,6 +0,2 5,6 0 R0, 1x45 Ra 1,6 R0,3 Ra1,6 R0,2 R0,2 2 31H11 R2 Ra1,6 +0,1 5 0 +0,2 2 0 R0,6 Ra 1,6 0,50x45 R0 ,2 R1 2,5 R0,4 23 2x45 3H11 17 36 0,2 16 5 A 5:1 25f8 32H11 10 E 40 1 6 15 10 4 15 11 10 432 14 D 0,05 0,05 Jelölt felület keménykrómozva 0,03 mm mélyen A 2x45 M24x2 0,5x45 E Ra 0,2 Ra 0,4 2x45 32H11 40H11/h11 28f8 0,05 A 25 5 2x45
° 20 B 3 3 G 1/2 50H9 G 1/2 20 75 10 360 1 A 13 12 28 2x45 9 Jelölt felület keménykrómozva 0,02 mm mélyen M16 22 3 M20 M50 5 R0, 5 7 1,5x45 M12 5 +0,2 2 0 4,5 D-D 8 1,35x45 46,9h8 R0 ,3 23,5 Ra 1,6 +0,2 4,2 0 39h9 2 R0, R1 R0 ,5 Ra1,6 R0 Ra 1,6 R1 Ra1,6 1,5x20 13 +0,2 4 0 Ra 1,6 +0,2 4 0 R2 ,3 R0 R0 R0, 2 35 9 Ra 6,3 Ra 1,6 ,2 18 20 19 C 10 : 1 21 32c 11 E-E Általános tűrések: ISO 2768-mK A munkahenger befoglaló méretei összezárt állapotban: 503x129x89 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 D 89h14 129 1 Álló dugattyúrúd tömítés 40 445523 NBR72 1 Álló tömítés 22 446513 NBR72 2 Statikus tömítés 46 444509 NBR72 50 PG4400500 NBR70 1 O-gyűrű (dugattyú) 1 Dugattyú tömítés 50 PG4400500 PTFE 2 Dugattyú vezetés 50 GP4300500 PTFE 1 Dugattyúrúd vezetés 28 GR6500280 PTFE 1 Dugattyúrúd tömítés 28 RSK200280 PTFE 1 O-gyűrű (dugattyúrúd) 28 RSK200280 NBR70 1
Szennylehúzó gyűrű 28 WD2200280 PTFE 8 Rugós alátét 12,2 DIN 7980 Fst 8 Hatlapú csavaranya M12 ISO 4034 5.8 0,02 4 Menetes rúd M12 AGG1-16-211 5.8 0,4 1 Lengőcsap 89x129x40 AGG1-16-210 GE300 1,3 32x35 AGG1-16-209 C25 0,1 1 Csillapító persely II. 1 Csillapítópersely I. 32x32 AGG1-16-208 C25 0,1 1 Vezetőpersely M45x33 AGG1-16-207 C25 0,1 75x16 AGG1-16-206 11SMnPb30 0,4 1 Hengerfedél 60x120 AGG1-16-205 E355 2,1 1 Henger 75x45 AGG1-16-204 GE300 1 1 Hengerfej II. 1 Hengerfej I. 75x65 AGG1-16-203 GE300 1,2 49,5x45 AGG1-16-202 11SMnPb30 0,4 1 Dugattyú 1 Dugattyúrúd 28x470 AGG1-16-201 C35E 1,9 Tsz Db Megnevezés Tervező: Gyártmány: Méret Rajzszám Méretarány: Hidraulikus munkahenger Dátum: Megnevezés: 2016.1120 Összeállítási rajz Ellenőrizte: Anyag: 1:1 Vet.mód Tömeg: 11,9 kg Anyag Simrit Simrit Simrit Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Trelleborg Tömeg Megjegyzés BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK
Rajzszám: AGG1-16-200
