Transcript Přednáška 4

Různé druhy spojů a spojovací součásti
Kolíky, klíny, pera, pojistné a stavěcí kroužky, drážkování, svěrné spoje, nalisování aj.
Nýty, nýtování, příhradové ocelové konstrukce. Ovládací součásti, rukojeti, kliky apod.
pružný pojistný kroužek
podélný klín
drážkovaný hřídel
hřídelová matice
pero
Spoje a spojovací součásti
Kolíky, hřeby, čepy, podložky,
závlačky, pojistné kroužky, klíny
podélné a příčné, drážkování, nýty,
spoje pomocí deformací plastických i
pružných (provedení pro spoje plechů,
plastových souč., pružně uchycené
ozuby aj.).
Různé druhy kolíků a hřebů
Použití kolíků a hřebů
Čepy a součásti pro jejich zajištění
Čepy jsou určeny pro kyvné uchycení součástí – táhel, pák, vidlic aj. Pojistné kroužky, závlačky aj.
Příklady použití čepů
Vidlice a oka pro hydraulické a jiné mechanismy
Kloubová ložiska slouží k odstranění stereostatické
neurčitosti pro mechanismy na ne zcela tuhém rámu.
Klíny a pera pro přenos krouticího momentu z hřídele na náboj (podélné)
•
•
•
•
klíny duté (torné)
klíny ploské
klíny drážkové
klíny tangenciální
 klíny s nosem
 klíny bez nosu
F = 2 . Mk / D
 pera těsná
 pera výměnná
 pera úsečová (Woodruffova)
p =F/A
Příčné klíny a stavěcí klíny
Kontaktní napětí dovolené
(bez vzájemného pohybu)
s ohledem na nebezpečí roztržení
náboje
Kontaktní napětí dovolené
bez vzájemného pohybu
bez ohledu na nebezpečí
roztržení náboje
šedá litina ≤ 15 až 30 MPa
ocel
ocel
≤ 40 až 80 MP
≤ 120 až 150 MPa
Drážkované hřídele a náboje a hranolová spojení
Kontrola kontaktního napětí (měrný tlak) – styk bez vzájemného pohybu / pohyblivý (přesuvná kola)
pohyblivý styk náboje a hřídele v drážkování – kontaktní napětí ≤ 15 až 70 MPa dle charakteru zatěžování
Svěrná spojení
Tření v styčné ploše – přítlačná síla i . F1
vyvozena šrouby (počet šroubů i )
Přítlačná síla způsobí měrný tlak
p=
i . Fi
d.l
Svěrné spoje náboj - hřídel
Působením tlaku vznikne tření mezi
nábojem a hřídelem
Spoj přenese krouticí moment
Mk = π . d . l . p . f . d / 2
Pro kuželovou plochu se určí měrný
tlak vzniklý působením osové síly F
p=
F
π . ds . l . ( tg β + tg φ )
Součinitel tření se volí f = 0,1
měrný tlak p = 15 až 80 MPa
Velikost a zatížení šroubů se volí podle
potřebného měrného tlaku, kterým má
vzniknout třecí síla nebo moment.
Zděře kruhové a ploché.
Pružné kroužky Ringfeder
pro spojení náboje s hřídelem vyvoláním tření se zesíleným účinkem pomocí kuželů
Ringfeder – svěrný spoj s pružnými kuželovými kroužky, které jsou předepínány osovou silou
nutná vysoká přesnost průměru hřídele a otvoru v náboji i kroužků
Nalisovaná spojení náboje a hřídele
Silnostěnná
nádoba
Potřebný přesah pro vyvolání měrného tlaku p je pro průměr hřídele d1
Δd = d1 . p . ( C+ 1 ) / E
Tuhost náboje je dána vnějším průměrem d2 a projeví se vlivem poměru
C = ( a2 + 1 ) / (a2 – 1 )
kde a = d2 / d1
Nalisovaný spoj náboj - hřídel
rotační symetrie
Průběh napětí
σr = σ0 – K / x2
Tečné napětí pro x = d1 / 2
Podmínky
pro x = d1 / 2
x = d2 / 2
σr = - p
σr = 0
σt = σ0 + K / x2
σ0 = p . 1 / (a2 – 1 )
σt = C . p
Dvojosá napjatost – Guestova hypotéza
K = 2 . p . ( d12 + d22 – 2 ) / (a2 – 1 )
σD ≥ σ1 – σ2 = p. ( C + 1 )
Nýty a spojení nýtováním
nýtování - přímé (roznýtování součásti)
- nepřímé (s nýty)
nýtování - za tepla
- za studena
nýty • ocelové
• měděné
• slitiny Al
Nýtovaná příhradová konstrukce
Pruty v konstrukci
 pásnice (tah – tlak)
 nosníky (ohyb)
 výztuhy (výplň tah, tlak)
Těžiště profilů (těžištní čáry)
Styčníky (rovnováha, zatížení)
Rovina konstrukce
Střih nýtu (tečné napětí)
τ = F1 / ( π/4 . d2 )
Otlačení nýtu
p = F1 / ( d . s1 )
Profil – stojina, příruba
Dovolené napětí pro nýt
smyk σD = 60 až 80 MPa
otlačení pD = 120 až 150 MPa
Výpočty ocelových konstrukcí
Pruty tažené (tlačené)
σ = F / A ≤ σD
Pruty ohýbané
σ = MO / WO ≤ σD
pruty z válcovaných profilů I, U, L, Z, T, trubek aj.
σD = σKt / k
bezpečnost k
možnost vybočení profilů při ohybu - zkroucení
MO ohybový moment je součtem účinků sil a dvojic po jedné straně průřezu
průřezový modul
W O = IO / e
IO
je osový moment setrvačnosti průřezu
e
je vzdálenost krajních vláken od neutrálné osy
Pruty namáhané na vzpěr (vybočení účinkem osové síly)
poloměr setrvačnosti průřezu
i O = √ IO / A
štíhlost
λ O = l / iO
vzpěrná délka podle uchycení konců prutu l
namáhání
σ = cO . F / A
cO je součinitel vzpěrnosti (je tabelován jako funkce štíhlosti λO )
Součásti pro ruční ovládání
Prvky pro ovládání obráběcích strojů, přípravků aj.
•
•
•
ruční kolečka
ovládací páky a rukojeti
knoflíky a ruční kolečka křížová
rukojeti
ruční kolečko