TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHATROONIKAINSTITUUT Õppeaine TUGEVUSÕPETUS I Neetliite ja keevitusliite tugevusarvutused Ülesanne 101 Kodutöö Õppejõud: Priit Põdra Üliõpilane: Matrikli number: Rühm: Kuupäev: Tallinn 2010 Neetliide: 1.Ülesande püstitus: Andmed: Ülekantav koormus F = 360 kN Lubatav tõmbepinge [] = 160 Mpa Lubatav lõikepinge [] = 100 Mpa
r1 = = = 27 mm, r3 = = = 81 mm, r5 = = = 135 mm 2 2 2 2 2 2 e = a - z0 = 37 - 19,3 = 17, 7 mm · Tasakaalutingimus M = 0 : QMi ri = FLe QM1 r1 + QM 2 r2 + QM 3 r3 + QM 4 r4 + QM 5 r5 + QM 6 r6 = FL e 2(QM1 r1 + QM 3 r3 + QM 5 r5 ) = FL e · Pöördemoment koormab neete võrdeliselt needi kaugusega neetliite keskmest QM 5 r5 QM 5 r5 = ; = QM1 r1 QM 3 r3 · Ohtlike (äärmiste) neetide sisejõud 5 2(QM1 r1 + QM 3 r3 + QM 5 r5 ) = FL e QM 5 r1 r12 r32 FL er5 QM1 = M 5 + + r5 = FL e QM 5 = QM 6 =
varda telje ristsihis; · lõiketsoonist väljas jääb varda telg sirgeks; · lõiketsooni ristlõiked jäävad tasapinnalisteks. 2. Puhas nihe = pingeolukord (pingus) kus pingeelemendi (Joon.3.12) ristuvatel pindadel mõjuvad ainult nihkepinged (normaalpinged puuduvad) 3. Väändemoment = osakestevaheliste (sise-) jõudude resultant väändel (Joon. 3.4) 4. Väändemomendi epüüril avaldub väänav üksikkoormus astmeliselt 5. Kui neetliite kõik lõikepinnad ei ole võrdselt koormatud, siis: · Aktsepteerida ülekoormust (kuni 5%) · Tugevdada neetliidet
= 4.81 10 6 Pa 5MPa . ANeto,S 2200 10 Vastus: Sõrmede lõikepinge väärtus on = 17MPa, sõrme ja sääkli ning sõrme ja malmplaadi kontaktpindade muljumispinged on vastavalt C,S = 14MPa ja C,M = 6MPa ning sääklite ohtliku ristlõike tõmbepinge on = 5MPa. 4.4.2. Neetliide 4.4.2.1. Neetliite kvaliteet Neetliites takistab koormuse mõjudes detailide liikumist (Joon. 4.13): · detailidevaheline hõõrdejõud (needi tõmbejõu tõttu tekkinud hõõrdumine); · needi lõiketugevus (needi purunemisoht lõikel); · detailide ja needi muljumistugevus (needi ja detailide plastilise deformatsiooni oht kontaktialades); · ühendatud detailide tõmbetugevus (neediavaga nõrgestatud detailide purunemisoht
= 4.81 10 6 Pa 5MPa . ANeto,S 2200 10 Vastus: Sõrmede lõikepinge väärtus on = 17MPa, sõrme ja sääkli ning sõrme ja malmplaadi kontaktpindade muljumispinged on vastavalt C,S = 14MPa ja C,M = 6MPa ning sääklite ohtliku ristlõike tõmbepinge on = 5MPa. 4.4.2. Neetliide 4.4.2.1. Neetliite kvaliteet Neetliites takistab koormuse mõjudes detailide liikumist (Joon. 4.13): · detailidevaheline hõõrdejõud (needi tõmbejõu tõttu tekkinud hõõrdumine); · needi lõiketugevus (needi purunemisoht lõikel); · detailide ja needi muljumistugevus (needi ja detailide plastilise deformatsiooni oht kontaktialades); · ühendatud detailide tõmbetugevus (neediavaga nõrgestatud detailide purunemisoht
4.14. Defineerige tugevustingimus muljumisele! Koormamisel kontaktipinnal tekkiva muljumispinge (survepinge) väärtused ei tohi ületada lubatavat muljumispinget 4.15. Määratlege liite lubatav muljumispinge! = kontaktis olevate materjalide lubatavatest muljumispingetest vähim 4.16. Määratlege tugevuse seisukohast kvaliteetne neetliide! = liide on võrdtugev lõikele, muljumisele ja pikkele ehk Iga üksiku needi kõik tugevustingimused peavad olema samaaegselt täidetud 4.17. Miks on neetliite tugevusarvutuses tähtis neediava läbimõõt (mitte needi oma)? Neetimisel neet täidab neediava 4.18. Kuidas mõjutab needitud detailide vaheline hõõrdejõud neetliite tugevust? Takistab detailide liikumist 4.19. Miks on piiratud lõikava koormuse sihis ühte ritta paigutatavate neetide lubatud arv? Tead 4.20. Millistel juhtudel on neetliite kõikide lõikepindade sisejõu väärtused võrdsed (lõikepinnad on võrdselt koormatud)? 4.21
Millised on kujundi peateljed? muljumisele! 5.17. Mis on kujundi peainertsimomendid? 4.15. Määratlege liite lubatav muljumispinge! 5.18. Millised on peainertsimomentide väärtused? 4.16. Määratlege tugevuse seisukohast 5.19. Milline on kujundi kesk-peateljestik? kvaliteetne neetliide! 5.20. Kuidas hinnata, kumba kesk-peatelje suhtes 4.17. Miks on neetliite tugevusarvutuses tähtis peab inertsimoment olema suurem? neediava läbimõõt (mitte needi oma)? 5.21. Milline on kujundi kesk-peateljestike vähim 4.18. Kuidas mõjutab needitud detailide võimalik arv? vaheline hõõrdejõud neetliite tugevust? 5.22. Mitu kesk-peateljestikku on ringil? 4.19. Miks on piiratud lõikava koormuse sihis 5.23. Mitu kesk-peateljestikku on ruudul?
Detaili tasakaalutingimused: Seega: hK - keevisõmbluse kaatet = 9mm hK = T = 7 mm Keevisõmbluse tugevustingimus: Meil on kasutada elektrood Elga P45S, tema voolepiir on 420 MPa. Meie keevisliide töötab lõikele. Mõlemad keevisõmblused tuleb hk võrra pikemad keevitada, seega: Arvutan vahelehe vähima võimaliku ristlõikepindala keevisõmbluste otsa juures tugevustingimusest tõmbele ning valin Ruukki kataloogist sobiva ristkülikristlõikega vahelehe tooriku. Neetliite puhul oli vahelehe paksuseks 12mm, jätan siin samaks. Ruukki kataloogist valin sobiva vahelehe: 200 x 12 mm Kontrollin komponentide tugevust tõmbel ning keevisõmbluste tugevust lõikel Vahelehe tegelik varutegur tõmbel: Nurkteraste tegelik varutegur tõmbel: Keevisõmbluste tegelik varutegur lõikel: Järelikult on kõigi nõutud detailide ning keevisliidete tugevus piisav. Joonis:
Rihmülekande puudused · suhteliselt suured mõõtmed · rihma väike tööiga · rihma libisemisest tingitud muutuv ülekandearv · rihma pingusest tingitud suured koormused võllidele ja laagritele Kettülekanne Kettülekanne koosneb kahest või enamast ketirattast (spetsiaalsest hammasrattast) ja lõputa ketist. Enamasti kasutatakse rullpukskette aga kasutust leiavad ka kujulüli ja hammasketid. Kett võib olla kokku ühendatud ketiluku, neetliite või keevisliitega. Kettülekannet kasutatakse juhtudel kui pöörlevat liikumist tuleb libisemata üle kanda teineteisest kaugel (kuni 8 meetrit) asetsevate võllide vahel. Kettülekande eelised rihmülekande ees: · väiksemad mõõtmed. · võllide väiksem koormus sest keti eelpingus on väike. · suur kasutegur ( 0,96...0,98%). Kettülekande puudused: · keti väljavenimine lülide kulumise tagajärjel. · võllide täpse montaazi vajadus.
3. Neetide asukoht ja neetide läbimõõt Kasutades inseneripraktikal põhinevaid tabeleid saan: - Needi läbimõõt d= 23 mm - Needirea kugus nurkterase servast a= 45 mm - Neediava läbimõõt (d0= d+1,0) d0= 24 mm 4. Neetide arv ja sisejõudude analüüs 4.1 Sisejõudude analüüs Kuna tegemist on kahe lõikepinnaga siis ühele lõikepinnale langeb pool jõust F. FL= F/2 Neetliite lõige: Neetliide on koormatud ekstsentriliselt: 4.2 Neetide esmane arv Lõike tugevustingimus: => Z = ühe needi lõikepindade arv F = kogu neetliitele rakenduv põhikoormus 5. Vahelehe paksus ja laius Vahelehe paksus: Vahelehe laius: 6
14 Sele 2. Sele 1. On kujutatud laagri välisvõru tolerantsi. Ning Sele 2. On kujutatud sisevõru tolerantsi. Telje tugevusarvutused Telg Lõikele Telje mõõtmed on toodud lisas 1. Kõige ohtlikum on telje lõige kronsteini seinte suhtes. Seetõttu arvutan telje lõikele kronsteini seintega. Kasutan telje lõike arvutamiseks tugevusõpetuse konspekti näidet ,,Lõige Neetliite" [5] Kõigepealt arvutan välja telje lõikepinge A0 järgneva valemiga A0= [5, lk11] Kus: d0 - telje diameeter, 17 mm Seejärel arvutan lõike tugevustingimuse [5, lk 11] Kus: QF - teljele mõjuv kogujõud, 6286 N z - telje lõikepindade arv, 2 A0 A0= Sele 3.
Tugevustingimus on täidetud! 6. Neetide kontroll lõikele 6.1. Neetide sisejõud koormuse ekstsentrilisust arvestades e - kaugus neetide joone ja koormusjoone vahel r1 = r2 = 35 mm, r3 = r4 = 105 mm, r5 = r6 = 175 mm e = a - z 0 = 45 - 44 = 1 mm 6.2. Tasakaalutingimus M = 0 : QM i ri = FL e QM1 r1 + QM 2 r2 + QM 3 r3 + QM 4 r4 + QM 5 r5 + QM 6 r6 = FL e 2(QM1 r1 + QM 3 r3 + QM 5 r5 ) = FL e 6.3. Pöördemoment koormab neete võrdeliselt needi kaugusega neetliite keskmest. 6.4. Ohtlike (äärmiste) neetide sisejõud 6.5. Tasakaalutingimus. 6.6. Ohtliku needi ühe lõikepinna summaarne sisejõud. Q5 = Q6 = QF2 + QM2 5;6 = 6.7. Äärmise needi ühe lõikepinna lõikepinge 6.8. Tugevuskontroll. Probleem: Tugevustingimus ei ole täidetud! Lahendus 1: Suurendada kontstruktsiooni tugevust. Lahendus 2: Lubada väikest (+/- 5%) ülepinget. Suhteline ülepinge
e - kaugus neetide joone ja koormusjoone vahel r1 = r2 = 35mm, r3 = r4 = 105mm, r5 = r6 = 175mm e = a - z 0 = 50 - 26,1 = 23,9mm · Tasakaalutingimus QM 1r1 +QM 2 r2 +QM 3 r3 +QM 4 r4 = FL e 2(QM11r1 +QM 3 r3 ) = FL e M = 0 : Q r = FL e Mi i QM1 r1 + QM 2 r2 + QM 3 r3 + QM 4 r4 + QM 5 r5 + QM 6 r6 = FL e 2(QM1 r1 + QM 3 r3 + QM 5 r5 ) = FL e · Pöördemoment koormab neete võrdeliselt needi kaugusega neetliite keskmest QM 5 r5 QM 5 r5 QM 3 r3 = ; = = ; QM1 r1 QM 3 r3 QM 1 r1 · Ohtlike (äärmiste) neetide sisejõud 5 · Tasakaalutingimus 130 195 F 150 = 22kN = 32,5kN F = 0 : nQF = FL QF = L = = 25 kN 6 6 n 6
M5 F M 62 = MF1L1er1 + r6(Q r3M)1 = QM2(3Q r1 +FQ L eM 3 r3 + QM 5 r5 ) = FL e · Pöördemoment koormab neete võrdeliselt needi kaugusega neetliite keskmest QQMM35 r35 QM 5 r5 = = ; = QQMM1 r11 QM r3 1 3 · Ohtlike (äärmiste) neetide sisejõud QM 3 r3 Q = r FLer3 M1 1 QM 3 = QM 4 = 2 2 = 11648N 11,7KN 2(Q r + Q r ) = F e 2(r3 + r1 ) M 11 1 M 3 3 L · Tasakaalutingimus FL 195
1. Püsi- ja demonteeritavad liited Liiteid kasutatakse masinaelementide omavaheliseks jäigaks ühendamiseks eelkõige masina ja selle sõlmede karkassi juures. Püsiliited ei ole lahti monteeritavad. Demonteeritavaid liiteid saab korduvalt lahti võtta ja kokku ühendada. Keevisliide ühendab elemendid keevisõmbluse abil. Keevitamisel sulatatakse detailide ühenduskohta metalli (või muud materjali). Tekkiva sulami ja metalli hangumisel saadakse detailide liitekohas püsiv ühendus. Neetliite teostamise oluliseks detailiks on neet ja olemasolevad kanalid (pesad). Neetliidet kasutatakse kohtades, kus ei ole võimalik teostada kuumutamist. Demonteeritavate (taasavatavate) liidete tüüpnäide on keermesliited, mis saadakse poltide ja mutrite või tikkpoltide ja korpuses olevate keermete abil. Piimatööstuse masinates leidub rohkesti keermesliiteid. Masinavõllide ja rataste ühendamiseks sobivad hästi hammasliited. Hammasliide moodustatakse võllile ja
Klassitsism püüdis eeskuju võtta eelkõige Kreeka antiigist. Prantsusmaa jäi aga Rooma antiigi mõju alla 25. Kes projekteeris Brandenburgi väravad? Millest on eeskuju võetud? Karl Gotthard Laghans, Akroopoli Propüleedest 26. Nimeta Karl Friedrich Schinkeli paar olulisemat arhitektuuriteost. Uus vahtkond, Vana muuseum 27. Millised uued materjalid ja kontruktsioonivõtted tulid 19. sajandil ehituskunstis kasutusele?Paar näidet. Malm, teras, betoon, raudbetoon, ferm, neetliite, karkass. Kandva teraskarkassi, rippseinad, liftide laialdase kasutamise kõrghooneis, kommunikatsioonide paigutamine vahelagedesse.. Kristallpalee, Eifelitorn, masinahall 28. Mille poolest erinesid teineteisest 19. sajandi II poole Pariisi ja Viini linna uuenduseplaneeringud? Viini planeering oli ajaloolise linnakoega arvestav ja sopiline, kasutas ringtänavat; Pariisi planeering ajaloolist planeeringut eirav, läbimurdeline ja teljeline.. 29. Milline stiil Euroopas 19. ja 20
ülekandemehhanism, milleks võib olla näiteks hammasülekanne, kiilrihmülekanne jne, d) täiturmehhanism, millel on ainet töötlevat tööorganidTehnol. Liin- Masinate, agregaatide ja vooluliinide kogumit, mis võimaldab töödeldava ainega sooritada algusest lõpuni kõik töötsüklid tehnol. Protsess- Tehnoloogilise liiniga sooritatavat tooraine kuju, omaduste ja oleku muutmist valmistooteks Kahe detaili serviti ühendamine neetliite abil Keermesliited- saadakse poltide ja mutrite või tikkpoltide ja korpuses olevate keermete abil. Piimatööstuse masinates leidub rohkesti keermesliiteid. Need ühendavad sellised detaile ja sõlmi, mida tuleb korduvalt avada kas hügieeni tagamiseks, hoolduseks või remondiks. Hammasliite põhimõte- Hammasliide moodustatake võllile ja sellele kinnituva rattarummu sisepinnale ühesuguse, kuid eegelpildis profiiliga pikisoonte abil
· Võimalus taluda purunemata suuri väheajalisi ülekoormusi · Puuuudub määrmismisvajadus · Lihtne ja vähest ülesseadmist vajav · Võime libisemisega kaitsta ülekoormuse eest · Võimalus käita mitmeid, seejuures mitteparalleelseid võlle Ketttülekanne Koosneb hkahest või enamast ketirattast ja lõputust ketist Enamasti kasutatakse rullpukskette aga ka kasutust leiavad ka kujulüli ja hammasketid Kett võib olla kokku ühendatud ketiluku neetliite või keevisliitega Kettide liigid · Ajamiketid kasutatakse ajamis mehaanilise energia ülekandmiseks ühelt võllilt teisele · Lastketid-kasutatakse lasti kinnitamiseks kaupade transpordil · Veoketid kasutatakse konveierites materjalide ,detailide ja toote transportimiseks Kettülekande kasutamine Kettülekannet kasutatakse laialdaselt mitmesugustes masinates ,metalli ja puidutööstulemispinkides, keemiatööstuse seadmetes ,põllumajandusmasinates jalgmasinatel
i k t t t id puuduvad; 2. Pidev liimliide suurendab tarindi jäikust; 3 3. Liimliide on välimuselt sile; 4. Liimliite vastupidavus tsüklilistel koormustel ületab teiste liidete oma liimikiht aeglustab väsimuspragude suurenemist; N tliit jäikus Neetliite jäik Lii liit jäikus Liimliite jäik 5. Liimliite saamisel ei vajata kõrgeid temperatuure liimida saab soojustundlikke materjale; 6. Liimliitesse saab panna erinevaid materjale; 7. Pidev liimliide on hermeetiline liide ei leki ning liites ei teki korrosiooni; 8. Liimikiht (vajaduse korral) isoleerib detailid elektriliselt; 9 9
annaabi.ee 
