Opakování

Výpočet kolíkových spojů Vypočtěte průměr kolíku, který je namáhán klidnou silou F = 10 kN. Materiál kolíku: automatová ocel 11 140.0 Materiál součástky: 42 2415 = 𝐹 π𝑑2 4 = 4𝐹 π.τ𝐷𝑆 τDs = 𝐹 𝑆 = 4𝐹 π𝑑2 d V tabulkách vyhledáme: τDs = 50 Mpa PD = 70 MPa d = 4𝐹 π.τ𝐷𝑆 = 40000 3,14 . 50 = 15,96 = 16 mm Kontrola na otlačení: = 10 000 16 . 20 p = 𝐹 𝑑 . 𝑠 =31,25 MPa <pD −𝐯𝐲𝐡𝐨𝐯𝐮𝐣𝐞

Příklad: Proveď návrh a kontrolu kolíkového spoje táhla a objímky F = 3 500 N střídavá Materiál táhla i objímky je 11 373 Materiál kolíku 11 140 Z tabulky určíme. τDS = 35 Mpa PD = 12 MPa

Výpočet: τDS = 35 Mpa PD = 12 MPa d = = 7,98 = 8 mm P1 = z toho: D = = D1 – D = D1 = + D → D1 = 2D (platí pro ocel)

Jedná se o jednostřižně namáhaný nýt, průměr vypočteme ze vztahu: Příklad: Vypočítejte průměr nýtu d a tloušťku plechu s u nýtového spoje dle přiloženého obrázku. F = 5 000 N, b = 20 mm, i = 3, ϭDt = 150 Mpa, τDs = 100 Mpa, PD = 80 MPa Jedná se o jednostřižně namáhaný nýt, průměr vypočteme ze vztahu: τDS ≧ 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝑖 π.𝑑2 4 → d = 4𝐹 𝑖 . 𝜋 . τ𝐷𝑆 = = 4 . 5000 3 . 3,14 . 100 = 21,23 = 4,61 mm Průměr nýtu d zvolíme 5 mm Tloušťku plechu vypočteme ze vztahu PD ≧ 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝑖 𝑑 . 2 . 𝑠 → s = 𝐹 3 . 2 . 𝑑 . 𝑃𝐷 = 5 000 3 . 2 . 5 . 80 → s = 2,1 mm

Příklad: Navrhněte těsné pero pro spojení řemenice s hřídelem. Spoj přenáší točivý moment MK = 200 Nm, průměr hřídele d = 50 mm, délka pera vychází z konstrukce l = 80 mm. Řemenice je ze šedé litiny, PD = 50 Mpa.

Z normy určíme pro d = 50 mm rozměry pera 14 x 9 mm, t1 = 3,5 mm

Kontrola pera na otlačení v náboji: Základní vzorec: P = 𝑭 𝑺 Určení síly F: Mk = F . r → F = M𝑘 𝑟 = 2M𝑘 2𝑟 ; F = 𝟐𝐌𝒌 𝒅 2r = d Určení plochy S: S = t1 . l P = 𝐹 𝑆 = 2Mk 𝑑 𝑡1 . 𝑙 = 2M𝑘 𝑑 . 𝑡1 . 𝑙 = 2 . 200 000 N𝑚𝑚 50𝑚𝑚 . 3,5 𝑚𝑚 . 80 𝑚𝑚 = 28,57 Mpa < PD = 50 MPa Z výpočtu je zřejmé, že pokud nezvolíme pero příliš krátké, je skutečný tlak bezpečně menší než tlak dovolený PD.

Příklad Litinová objímka s přilepeným ocelovým pastorkem. Lepidlo CHS-Epoxy 1200 má pevnost ve smyku τD = 25 MPa. Míru bezpečnosti volíme k = 5. Jak velký kroutící moment spoj přenese? τD = F . k S → F = S . τD k F = 𝛑 . 𝐃 . 𝐥 . 𝛕𝐃 𝐤 F = 3,14 . 70 . 50 . 25 5 F = 54 950 N Mk = F . r = 54 950 . 0,035 = 1 923,25 Nm

Zadání konstrukčního cvičení Navrhněte těsné pero pro spojení řemenice s hřídelem. Spoj přenáší točivý moment MK = 200 Nm, průměr hřídele d = 50 mm. Řemenice je ze šedé litiny, PD = 50 Mpa.

Z normy určíme pro průměr hřídele d = 50 mm rozměry pera b x h = 14 x 9 mm, hloubka drážky v náboji t1 = 3,5 mm, hloubka drážky v hřídeli t = 5,5 mm

Délku pera vypočítáme z max. dovoleného tlaku mezi perem a nábojem (ocel – litina), kde je PD = 50 MPa. Kroutící moment MK = 200 Nm Průměr hřídele d = 50 mm; hloubka drážky v náboji t1 = 3,5 mm Základní vzorec: P = 𝑭 𝑺 Určení síly F: Mk = F . r → F = M𝑘 𝑟 = 2M𝑘 2𝑟 = 2𝑀𝑘 𝑑 ; Určení plochy S: S = t1 . l P = 𝐹 𝑆 = 2Mk 𝑑 𝑡1 . 𝑙 = 2M𝑘 𝑑 . 𝑡1 . 𝑙 → l = 2 . 𝑀𝑘 𝑃. 𝑑. 𝑡1 = 2 . 200 000 50 . 50 . 3,5 = 50,9 mm Dle ČSN 02 2562 je nejbližší vyšší vyráběná délka pera l = 56 mm, tomu přizpůsobím rozměry náboje řemenice.