PRUŽNOST A PEVNOST www.zlinskedumy.cz Název školy Střední odborná škola a Gymnázium Staré Město Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.1007 Autor Ing. Luboš Bělohrad Název šablony III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMu Pružnost a pevnost Stupeň a typ vzdělávání Střední vzdělávání s maturitní zkouškou, 2. ročník Vzdělávací oblast Technická mechanika Vzdělávací obor 23 – 45 – L/01 Tematický okruh Krut -3.část Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 2. ročník Anotace Žáci se v osmihodinovém bloku naučí základní pevnostní rovnici v krutu, její aplikace, možnosti výpočtů a použití v praxi. Vybavení, pomůcky - Klíčová slova Krut, rozměr součásti namáhané na krut, strojnické tabulky, volba normalizované součásti, modul pružnosti v krutu Datum 9. 5. 2013 www.zlinskedumy.cz
KRUT Základní pevnostní rovnice pro krut tk … napětí v krutu [MPa] Mk … kroutící moment [N.m] Wk … modul průřezu v krutu [mm3] tD,k… dovolené napětí v krutu [MPa] 2
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti známe - dovolené napětí v krutu tD,k (materiál) - kroutící moment počítáme - modul průřezu v krutu Wk a z něho rozměry součásti 3
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 5 Stanov velikost čtvercové tyče z materiálu 11500, je-li Zatěžována silou F=2000 N na rameni a=500 mm. Výpočet kroutícího momentu: Dovolené napětí (viz ST): tD,k = 85 MPa 4
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 5 Výpočet modulu průřezu v krutu: 5
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 5 Výpočet rozměru součásti: 6
4HR 40 Z ČSN 425520.20 – 11 500.0 KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 5 Volba rozměru součásti ze strojnických tabulek: 4HR 40 Z ČSN 425520.20 – 11 500.0 7
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Dovolené napětí (viz ST): tD,k = 125 MPa 8
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky Spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Úprava jednotek P = 10 kW = 10 000 W n1 = 680 min-1 = 11,33 s-1 9
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky Spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Výpočet kroutícího momentu 10
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky Spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Výpočet modulu pružnosti v krutu 11
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky Spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Výpočet rozměru součásti 12
KRUT Aplikace výpočtů na krut Výpočet rozměrů součásti – příklad 6 Jednostupňová převodovka je určena k přenášení výkonu P=10 kW. Hnací hřídel je prostřednictvím spojky Spojen s elektromotorem, jehož otáčky jsou n1=680 min-1. Vypočítejte velikost kroutícího momentu Mk1 a stanovte rozměry kruhového hřídele. Materiál hřídele 11 700. Stanovení normalizovaného rozměru viz strojnické tabulky f 18 ČSN 425510.12 – 11 700.0 13
Aplikace výpočtů na krut Legenda tk … napětí v krutu [MPa] tD,k … dovolené napětí v krutu [MPa] Mk … kroutící moment [Nm] Wk … modul průřezu v krutu [mm3] F … zatěžující síla [N] l, r … rameno síly [m] a … strana čtvercového průřezu [m] P … výkon motoru [W] w … úhlová rychlost [rad.s-1] n … otáčky [s-1] 14
Zdroje a prameny ADOLF FRISCHHERZ, Paul Skop. Technologie zpracování kovů: Základní poznatky. Brno: Exprint - Kocián, 1993. ISBN 80-901-6572-9. KAREL MIČKAL. Technická mechanika I, ISBN: 978-80-7333-06 15
Děkuji za pozornost Kontakt: Ing. Luboš Bělohrad 739 049 878 belohrad@sosgsm.cz