uhKm
1.Pojęcie projektowania i konstruowania. 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. Rozkład pól tolerancji, parametry pasowania i oznaczenie symbolowe jeżeli: N=55 mm otwór 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=55,011mm, Bw=N+es=55,03mm To=ES-Ei=0,019mm, Tw=es-ei=0,019mm,
Lmax=Es-ei=0,019mm, Lmin=EI-es=-0,019mm, pasowanie mieszane, ozn: Φ55K7/m6
3. Karb, współczynnik działania karbu, przykłady karbów.
· Karb – 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.
· bk – współczynnik działania karbu - stosunek wytrzymałości próbek gładkich bez karbu do wytrzymałości próbek gładkich z karbem.
bk=1+hk(ak+1) gdzie:
hk – współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu,
ak – współczynnik kształtu wpływający na charakterystykę zmęczeniową karbu,
4.Podstawowe rodzaje spoin i sposób wyznaczania dla nich naprężeń dopuszczalnych:
W zależności od przeznaczenia spoin:
Nośne, szczelne, złączne
Ze względu na kształt spoiny:
Czołowe, pachwinowe, otworowe, punktowe, brzeżne
Metoda obliczania stanem granicznym obowiązuje w konstrukcjach stalowych hal, mostów, suwnic, jezdni podsuwnicowych, dźwignic.
d=Fobl/As≤Rs gdzie:
Fobl – obciążenie 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.
Rs - wytrzymałość obliczeniowa spoiny – iloczyn wytrzymałości obliczeniowej stali R (otrzymuje się przez podzielenie minimalnej gwarantowanej granicy plastyczności Re przez współczynnik materiałowy R=Re/gs) i współczynnika s (określa się w zależności od rodzaju spoiny i naprężenia, granicy plastyczności oraz jakości złącza).
d - uogólnione naprężenie obliczeniowe
As- uogólniony wskaźnik wytrzymałości przekroju spoiny
5. Połączenie czopa z piastą kołkiem promieniowym(warunki obliczeniowe) i stycznym.
Ścinanie:
τt=4M0/(π*dc*d^2) ≤kt
Nacisk powierzchniowy między czopem a kołkiem:
pmax=6M0/(d*dc2)≤pdop
Nacisk między tuleją a kołkiem:
pmax=2M0/gp*d*(dc+gp) ≤pdop
6. Rozkład sił dla mechanizmu śrubowego działających przy podnoszeniu za pośrednictwem modelu równi pochyłej:
7. Sprzęgło cierne stożkowe i związek między siłą docisku a znanymi parametrami geometrycznymi:
siła Pw powoduje 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. Model powstawania siły tarcia przy tarciu mieszanym oraz krzywa 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.
9. 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
1. Zaproponuj materiały konstrukcyjne na:
a)osie i wały: stal konstrukcyjna węglowa zwykłej jakości (St3. St4, St5,St6,St7), stal konstrukcyjna węglowa wyższej jakości (25, 35 ,45), konstrukcyjne stopowe do ulepszania cieplnego (40H, 30HGS, 35HGS), stale stopowe konstrukcyjne do nawęglania (15H, 20H, 14HG, 20HG),
b)narzędzia do obróbki ręcznej: praca na zimno (N5, N6, N8, 10); na gorąco (N7G, N8G)
c)korpusy obrabiarek i ciężkich maszyn: Staliwo, żeliwo, Stale stopowe do Fe – C dodane pierwiastki stopowe (Cu, Ni), L20G, L35G, L30GS, L800, L600,
3. Narysowac połączenie nitowe kątowników z blacha węzłową trzema nitami dwuciętymi:
4. Połączenie dwóch płaskich blach spoina czołowa V tak aby wytrzymałość spoin była równa wytrzymałości blach:
5. Uzasadnić który gwint ma wyższą sprawność Tr 40x3 czy S 40x3:
Sprawnością η nazywa się stosunek pracy uzyskanej do pracy włożonej. Praca uzyskana w czasie jednego obrotu wynosi LU=F∙h=F∙π∙ds∙tgγ, praca włożona LW= F∙π∙ds∙tg(γ+ρ’), η= LU/ LW= tgγ/ tg(γ+ρ’),warunek samohamowności γ ≤ρ’, αr- kąt roboczy gwintu, αr=3˚-niesymetryczny S, αr=15˚-symetryczny Tr, μ –wspł. Tarcia, μ=0,1, tgγ=h/πD=3/π∙40=0,0239 γ=1,37˚, S tgρ’= μ/cos αr=0,1 ρ’=5,71˚, Tr tgρ’= μ/cos αr=0,1035 ρ’=5,91˚, S η=tg1,37˚/tg(1,37˚+5,72˚)=0,0239/0,1243=0,192; STr η=tg1,37˚/tg(1,37˚+5,91˚)=0,0239/0,1277=0,187;
6. Podaj sposoby wyznaczania naprężeń dopuszczalnych:
przy obciążeniach statycznych
k=Q/xQ Q –granica plastyczności, xQ –wspł. Bezpieczeństwa
k=Rr/xr Rr – wytrzymałość doraźna,
- przy obciążeniach zmiennych, xZ –wspł. Bezpieczeństwa
k=Z/xZ Z- wytrzymałość zmęczeniowa
Wartość naprężeń dopuszczalnych przy zginaniu, skręcaniu i ścinaniu: kg=αkr, ks=βkr, kt=γkr. Wzory te maja zastosowanie zarówno przy obciążeniach stałych jak i zmiennych. (γ=0,7-0.8, β i α zależą od kształtu przekroju części i jakości powierzchni. Wartość dopuszczalnych nacisków powierzchniowych dla połączeń spoczynkowych wyznaczamy z: ps=0,8kc, pj=0,8kcj, po=0,4kcj, ps –obciążenia statyczne, pj – obciążenia jednostronnie zmienne, ps – obciążenia uderzeniowe,
7. narysować sprzęgło mogące wychylić się o alfa>5 (stopni)
8. Korekcja przekładni zębatej walcowej o z1=12, z2=51, m=5mm, alfa=20(stopni), y=1:
Korekcja uzębienia:
Graniczna liczba zębów zg=(2y)/sin^2(α) = 17,1 =>17;
Współczynnik przesunięcia zarysu: x1=y*(zg-z1)/zg = 0,29 x2=y*(zg-z2)/zg = -2
Korekcja zazębienia:
a0=(z1+z2/2)*m an=a0*(cos α0/cos αt) αt=arctg(tg α0/cosβ) [β=0] invαt=2*(x1+x2/z1+z2)*tg α0+inv αw => x1+x2
dla przypadku korekcji P mamy: x1=x1+x2, x2=0 dokonujemy korekcji tylko jednego koła
x1=x2 podział połówkowy ; x2=x1*z1/z2 podział proporcjonalny
9. Ułożyskowanie wału w łożyskach stożkowych z korekcją luzu montażowego w układzie X:
10. Rozkład naprężeń u podstawy zęba od siły normalnej przyłożonej na okręgu tocznym. Kąt pochylenia alfa=20(stopni) beta=0(stopni):
Fbn –siła normalna;
...
dawiddd93