Presă cu două coloane

Tema de proiect

Să se proiecteze o „Presă cu două coloane cu şurub rotitor” având regimul de frecare la limită (ungere rară). Dispozitivul este prevăzut cu un rulment axial protejat împotriva prafului (etanşat). Mecanismul are un dispozitiv cu clichet.

Caracteristicile tehnice ale dispozitivului sunt :

- forţa maximă aplicată : F=17500 N

- cursa maximă a traversei : H=225 mm

- deschiderea maximă : D=225 mm

Schema cinematică a dispozitivului este prezentată mai jos :

1 – Surub de miscare

2 – Piulita

3 – Coloane

4 – Placa de presiune

5 – Parghie

a – lagar de alunecare

1.Caracterizarea Transmisiei Şurub-Piuliţă

Transmisia şurub-piuliţă este alcătuită dintr-un şurub şi o piuliţă aflate în mişcare relativă. În timpul funcţionării se realizează transformarea mişcării de rotaţie a piuliţei în mişcare de translaţie a şurubului.

Presa cu surub rotitor este un mecanism plan la care gradul de mobilitate se calculează cu formula:

M=3n-2C5-C4

În cazul nostru n=3 numărul de elemente în mişcare,C5 numărul de cuple clasa 5-a, C4=0 numărul de cuple clasa 4-a. Fornula devine:

M=3·3-2·4-0=9-8=1

În pagina următoare am alcătuit diagrama de eforturi pentru a identifica şi observa zonele şi punctele critice.

Şurubul în diagramele I şi II este solicitat la compresiune şi la răsucire cu excepţia porţiunii de deasupra piuliţei unde nu este solicitat deloc.

Din schema cinematică unde este reprezentat simbolic şurubul ce execută presarea pe porţiunea comună şurubului şi piuliţei în spirele acestora forţa de compresiune pe care trebuie să o asigure presa se distribuie uniform în spirele şurubului (l1 este lungimea şurubului).

Momentul cu care se acţionează prin intermediul pârghiei 3 asupra surubului 1 se împarte la rândul său în două momente M21 şi M25 , adică piuliţa la rândul ei acţionează asupra şurubului şi asupra coloanelor 3.

În spirele şurubului pe porţuinea comună cu piuliţa, momentul M12 se distribuie uniform pe lungimea l2 a piuliţei de aceea pe porţiunea 2’4’ momentul variază liniar. În încastrarea 6 avem reacţiunile M21 şi F.

Din diagramele III şi IV piuliţa este solicitată la tracţiune şi răsucire. Piuliţa este prinsă în corp iar reazemul corpului a fost înlocuit aşa cum se vede în figură cu forţa F2 .În spirele piuliţei forţa F2 şi momentul M12 se distribuie uniform pe lungimea ei. Sunt asigurate relaţiile F2=F şi M12=M21 conform principiului acţiunii şi reacţiunii. Pentru ca bara să fie în echilibru mai trebuie să avem relaţia în momente M=M12+M52. Unde M52 este aplicat în punctul 5 şi reprezintă momentul în care corpul acţionează asupra

piuliţei. În punctul 2 se aplică momentul M care este momentul cu care se acţionează

asupra piuliţei prin intermediul pârghiei 5. Astfel, forţa axială variază liniar pe porţiunea

1-5 iar momentul pe 1-2 liniar până în valoarea 12

x M pe urmă apare un salt datorită

momentului M şi scade tot liniar până în 5 la valoarea M52 .

12

x M =momentul distribuit pe lungimea l2’

12

y M =momentul distribuit pe lungimea l2’’

=> 12

x M + 12

y M = 12M ; l = l2’+ l2’’ . Despre coloanele de ghidare 3 se va discuta şi se

vor trasa separate diagramele de eforturi.

Pentru aceasta trebuie presupus un model pentru corp. Corpul este format dintr-o

traversă fixă şi din coloanele de ghidare, aşa cum se vede în următoarea figură :