Zestaw III
1.Zdefiniować pojęcie projektowania i konstruowania. Przedstawić algorytm realizacji zadania konstrukcyjnego
Projektowanie – jest to opracowanie informacji o sposobie zaspokajania potrzeb
Konstruowanie – jest to działanie polegające na doborze cech konstrukcyjnych czyli materiałów geometrycznych i dynamicznych
Algorytm projektowania: projektowanie→proces technologiczny→instrumentalizacja działań→zaspokajanie potrzeb
2. Przedstawić rozkład pól tolerancji, obliczyć parametry pasowania i podać pełne oznaczenie symbolowe jeżeli wiadomo, że: N=55 mm otwór wykonano w 7kl, dla której ES=30μm EI=11μm, wałek m6 es=30 ei=11
A0= N+EI=55,011mm, B0=N+ES=55,03mm, Aw=N+ei=55,01mm, Bw=N+es=55,03mm To=ES-Ei=0,019mm, Tw=es-ei0,02mm, Lmax=Es-ei=0,02mm, Lmin=EI-es=-0,019mm, pasowanie mieszane, ozn: Φ55K7/m6
3. Zdefiniować karb, współczynnik działania karbu, narysować przykłady karbów.
Karb – należy rozumieć wszelkie nieciągłości poprzecznych przekrojów przedmiotu lub zmiany krzywizn powierzchni ograniczających przedmiot (rowki, otwory, gwinty)
Rozkład naprężeń w obszarze karbu zależy od geometrii karbu, związanej z wymiarami przedmiotu. Charakterystykę zmęczeniową karbu ujmujemy w tzw. współczynniku kształtu ak . Wartość współczynnika ak zależy od: stosunku promienia krzywizny dna karbu r do promienia lub połowy szerokości przekroju r w elementach płaskich w płaszczyźnie karbu, oraz od stosunku promienia połowy szerokości elementu R w miejscu nie osłabionym karbem do promienia r.bk- współczynnik działania karbu- stosunek wytrzymałości próbek gładkich bez karbu do wytrzymałości próbek gładkich z karbem. bk- zależy od współczynnika kształtu i współczynnika wrażliwości materiału na działanie karbu. bk- współczynnik działania karbu- stosunek wytrzymałości próbek gładkich bez karbu do wytrzymałości próbek gładkich z karbem. bk- zależy od współczynnika kształtu i współczynnika wrażliwości materiału na działanie karbu. bk=1+hk(ak+1) gdzie hk- współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu (jest zależny od Rm, ro) =1 dla materiałów doskonale sprężystych „szkło” =0 dla materiałów niewrażliwych na działanie karbu „żeliwo szare”.
Współczynnik bp charakteryzuje zmianę wytrzymałości elementów po różnej obróbce skrawaniem w porównaniu z próbką polerowaną. Do obliczeń elementów z karbem o znanym bk posługujemy się zależnością b=bk+bp-1 (w przypadku karbów prostych bp pomijamy, dla żeliwa po usunięciu naskórku odlewniczego przyjmujemy bp=1)
przykłady karbów
4.Przedstawić na szkicu podstawowe rodzaje spoin i podać sposób wyznaczania dla nich naprężeń dopuszczalnych
W zależności od przeznaczenia spoin:
Nośne, szczelne, złączne
Ze względu na kształt spoiny:
Czołowe, pachwinowe, otworowe, punktowe, brzeżne
Rodzaje spoin:
Metoda obliczania stanem granicznym obowiązuje w konstrukcjach stalowych hal, mostów, suwnic, jezdni podsuwnicowych, dźwignic. Ogólna postać warunku d=Fobl/As≤Rs Fobl- uogólnione obciążenie obliczeniowe, Rs- wytrzymałość obliczeniowa spoiny, d- uogólnione naprężenie obliczeniowe (normalne, styczne), As- uogólniony wskaźnik wytrzymałości przekroju spoiny.
Obciążenia obliczeniowe- są sumą iloczynów tak zwanych obciążeń charakterystycznych i odpowiednich współczynników uwzględniających dynamiczny charakter obciążenia oraz prawdopodobieństwo wystąpienia obciążeń bardziej niekorzystnych od obciążeń charakterystycznych bądź równoczesnego wystąpienia kilku obciążeń o maksymalnych wartościach.
Wytrzymałość obliczeniowa spoin- jest iloczynem wytrzymałości obliczeniowej stali R i współczynnika s. Rs=s*R.
Wytrzymałość obliczeniowa stali R- otrzymuje się przez podzielenie minimalnej gwarantowanej granicy plastyczności Re przez współczynnik materiałowy R=Re/gs (gs(Re<355Mpa)=1.15
Współczynnik s określa się w zależności od rodzaju spoiny i naprężenia, granicy plastyczności oraz jakości złącza.
W przypadku konieczności uwzględnienia wpływu zmęczenia materiału wartość wytrzymałości obliczeniowej R mnoży się przez współczynnik zmęczeniowy mzm. Jego wartość zależy od rodzaju materiału, rozwiązania konstrukcyjnego węzła, przewidywanej trwałości oraz charakterystyki cyklu zmęczeniowego R* mzm.
Zastosowanie metody stanów granicznych w konstrukcjach maszynowych jest ograniczone brakiem informacji o obciążeniu obliczeniowym.
5. Narysować połączenie czopa z piastą kołkiem promieniowym i stycznym. Przedstawić dla pierwszego warunki obliczeniowe.
rys. dla połączenia promieniowego
warunki obliczeniowe:
na ścinanie
τt=4M0/(π*dc*d^2) ≤kt
Na nacisk powierzchniowy między czopem a kołkiem:
pmax=6M0/(d*dc2)≤pdop
Na nacisk między tuleją a kołkiem:
pmax=2M0/gp*d*(dc+gp) ≤pdop
połączenie piasty z wałkiem przy pomocy kołka stycznego
6. Posługując się modelem równi pochyłej dla mechanizmu śrubowego przedstawić rozkład sił działających przy podnoszeniu
7. Narysować sprzęgło cierne stożkowe i przedstawić związek między siłą docisku a znanymi parametrami geometrycznymi
siła Pw powoduje tu bowiem powstanie nacisku normalnego
N=Pw/sinα a więc siły tarcia T=Nμ=Pw*μ/sinα=Pw*μ’, Wprowadzamy podobnie jak w gwintach, pozorny współczynnik tarcia μ’=μ/sinα . Kąt α zawiera się w granicach 15o-20o. Moment jaki może przenieść sprzęgło Mt=TD/2=(Pwμ’D)/2 naciski na powierzchnie współpracujące p=N/(πDb)=Pw//(πDbsinα) stąd warunek na nacisk p=(2Mtsinα)/ (DμπDbsinα)= 2Mt/πD2μb≤pdop
8. Przedstawić model postawania siły tarcia przy tarciu mieszanym oraz narysować krzywą Stribecka
Przy sile wyporu nie równoważącej całkowicie obciążenia, czop i panewka stykają się grzbietami nierówności. Tarcie takie nazywamy tarciem mieszanym, występuje przy tym zyżycie stykających się powierzchni.
Krzywa Stribecka
9. Wymienić wielkości charakteryzujące przekładnie zębate. Jakie informacje należy podać zamawiając przekładnie według katalogu.
- przełożenie
- moduł
- rodzaj przekładni(zamknięta, otwarta)
-przenoszony moment obrotowy
-moc, sprawność
- rodzaj kół zębatych
dawiddd93