Przykładowe rozwiązanie zadania egzaminacyjnego
BEZ RYSUNKU - MOŻNA ZASTOSOWAĆ DO ZADANIA ETAPU PRAKTYCZNEGO Z ROKU 2007(ANALOGICZNIE DO INNYCH DANYCH)
Dobór i rozwiązanie konstrukcyjne sprzęgła kołnierzowego oraz śrub ciasno pasowanych w otworach
Zawód: technik mechanik – 311[20]
Projekt realizacji prac związanych z doborem i rozwiązaniem konstrukcyjnym sprzęgła kołnierzowego oraz śrub ciasno pasowanych w otworach.
Rozwiązanie zadania obejmuje:
- opracowanie propozycji doboru i rozwiązania konstrukcyjnego sprzęgła kołnierzowego oraz śrub ciasno pasowanych w otworach łączących tarcze sprzęgła w zespole przenoszącym napęd z wału czynnego na wał bierny na podstawie dokumentacji technicznej,
- opracowanie projektu realizacji prac związanych z wytwarzaniem zespołu sprzęgła sztywnego w zakładzie mechanicznym w określonych warunkach organizacyjnych i technicznych na podstawie dokumentacji technicznej.
Projekt realizacji prac powinien zawierać:
1. Założenia (dane do projektu realizacji prac, które należy odnaleźć w treści zadania i dokumentacji technicznej)
1
Nazwa zespołu: Sprzęgło kołnierzowe
Moc przenoszona: 40 kW
Prędkość obrotowa: 150 obr/min
Średnica wałów w miejscu osadzenia sprzęgła: 80 mm
Rodzaj wału i charakter pracy: wał pełny, skręcany jednostronnie
Przeciążenie sprzęgła: 40 %
W procesie technologicznym nie uwzględniana obróbka cieplna
2. Wykaz materiałów konstrukcyj-nych do wytworzenia zespołu sprzęgła kołnierzowego na podstawie dokumentacji
2
Zgodnie z rysunkami konstrukcyjnymi:
Materiał wału czynnego: 55
Materiał wału biernego: 55
Materiałem wyjściowym wałka jest pręt hutniczy okrągły
Do doboru:
Materiał na śruby ciasno pasowane w otworach tarcz sprzęgła
3. Propozycja rozwiązania konstrukcyjnego zespołu sprzęgła kołnierzowego przenoszącego napęd z wału czynnego na wał bierny (propozycja obejmuje dobór sprzęgła z normy wraz z uzasadnieniem, obliczenia prowadzące do ustalenia materiału na śruby ciasno pasowane w otworach łączące tarcze sprzęgła oraz wykonanie uzupełnień na rysunkach zespołu sprzęgła i wałów w zakresie przyjętego rozwiązania konstrukcyjnego.
3.1
Zgodnie z rysunkami konstrukcyjnymi (Rys 1, 2, 3) oraz założeniami należy dobrać sprzęgło sztywne kołnierzowe z PN – 66/M – 85251 (zał. 3)
a) Moment skręcający przenoszony przez projektowane sprzęgło należy obliczyć według wzoru:
Ms = 9550 , gdzie:
P = 40 kW
n = 150 obr/min
b) Moment Msmax w przypadku chwilowych przeciążeń należy obliczyć według wzoru:
Msmax= K×Ms
Przy przeciążeniu o 40 %- współczynnik przeciążenia K= 1,4 czyli:
Msmax= 1,4×2546 Nm = 3565,3 Nm
c) Na podstawie załącznika 3 dla średnicy wału
d = 80 mm należy przyjąć sprzęgło przenoszące M max= 4500 Nm, w którym średnica rozstawienia śrub D2 =190mm, średnica trzpienia śruby d1 =21mm, liczba śrub n= 6.
Przyjęte sprzęgło z PN przenosi maksymalny moment równy M max= 4500 Nm, a w projektowanym sprzęgle Msmax wynosi 3565,3 Nm. Maksymalny moment przenoszony przez sprzęgło jest większy od Msmax – dobór poprawny
M max sprzęgła > Msmax
3.2
Dobór materiału na śruby ciasno pasowane w otworach należy ustalić po obliczeniu rzeczywistych naprężeń ścinających w śrubach według wzoru:
dla n = 6
D2 = 190 mm
Msmax = 3565,3 Nm
d1 = 21 mm
;
Ostatecznie
Zachowując warunek na podstawie załącznika 2 można zastosować śruby nawet ze stali St0S, dla której kt » ks=65 MPa.
Dobieram materiał śrub stal: St0S
3.3
Uzupełnić dokumentację konstrukcyjną w zakresie:
- rysunek 1: w tabelce wpisać nazwę, wymiary oraz numer normy, tzn:
poz.6 Śruba pasowana, szt. 6, PN – 91/M-82342
poz. 7 Nakrętka, szt. 6, PN – 86/M-82144
poz. 8 Podkładka szt. 6, PN – 77/M-82008
- rysunek 2: w tabelkę wpisać wartości odchyłek dla podanych tolerancji zgodnie z PN – EN 20286-2:1996:
f 80n6 es= + 0,039 mm ei= + 0,020 mm
f 92j6 es= + 0,013 mm ei= - 0,009 mm
22 N9 ES= - 0,011 mm EI= - 0,024 mm
- rysunek 3: w tabelkę wpisać wartości odchyłek dla podanych tolerancji zgodnie z PN – EN 20286-2:1996 (załącznik)
f 76j6 es= + 0,012 mm ei= -0,007 mm
4.Wy narzędzi, maszyn i urządzeń do wytwarzania zespołu sprzęgła kołnierzowego z uwzględnieniem technologii wytwarzania
4.1
Do wytwarzania elementów zespołu sprzęgła kołnierzowego w warunkach produkcji małoseryjnej należy zastosować technologię obróbki wiórowej (obróbka skrawaniem) z wykorzystaniem do realizacji procesu:
- maszyn technologicznych (obrabiarki skrawające) ogólnego przeznaczenia,
- urządzeń (oprzyrządowanie technologiczne) ogólnego przeznaczenia,
- narzędzi wytwarzania (obróbkowe skrawające) ogólnego przeznaczenia.
Wykaz maszyn, urządzeń i narzędzi w Tabeli 1:
Tabela 1
4.1.1.
Maszyny
technologiczne
4.1.2. Urządzenia
4.1.3.
Narzędzia wytwórcze (obróbkowe)
Przecinarka tarczowa
lub piła ramowa
Imadła maszynowe
Frez tarczowy lub
brzeszczot do piły ramowej
Tokarki uniwersalne lub
produkcyjne - kłowe
Uchwyty tokarskie 3-szczękowe
samocentrujące,
podtrzymki stałe, zabieraki, kły stałe i obrotowe, tuleje redukcyjne
Noże tokarskie imakowe
ogólnego przeznaczenia do
toczenia powierzchni
zewnętrznych walcowych i czołowych, nawiertaki
Frezarka wspornikowa
pionowa
Przyrząd frezarski lub
imadło maszynowe ze
szczęką pryzmatyczną
Frez palcowy do rowków
wpustowych
Szlifierka do wałków -
kłowa
Kieł stały i obrotowy,
podtrzymka ruchoma,
zabierak
Ściernica tarczowa
- płaska
5. Wykaz urządzeń i narzędzi kontrolno-pomiarowych do kontroli wielkości parametrów właściwych dla zespołu sprzęgła kołnierzowego.
5.1
Do kontroli wielkości parametrów w procesie wytwarzania elementów zespołu sprzęgła kołnierzowego niezbędne są urządzenia i narzędzia kontrolno-pomiarowe wymienione w Tabeli 2.
Tabela 2.
3.1.1 Urządzenia kontrolno-pomiarowe
3.1.2 Narzędzia kontrolno-pomiarowe
Urządzenie do kontroli bicia osiowego wałków
Przymiar kreskowy, 0-500 mm
Suwmiarki, 0-140 i 0-400 mm
krzysiekx26