1 Materjalide struktuur ja omadused Tahkkesendatud kuupvõre Kompaktne heksagonaalvõre 2 Metallide margivastavus 1. EN 1)Euronorm S185 0 (). Kasutusvaldkond: Tavaehitusterased Harilikult kasutatakse ehitusteraseid mitmesuguse ristlõikega profiilmetallina ( nurkteras, talad, latid, armatuur jt). Mehaanilised põhiomadused, T=20 C Material Voolavuspiir Tugevuspiir Katkevenivus y (REH), MPa u (Rm ), MPa , EN10025-2: S185 290-5101 175-185 18 : C 0 240 370 32 Keemiliste elementide sisaldus, %: 0 () ( >0.23, S>0.06, P>0.07 ) S185(EN10025-2) (P>0.005, S>0.005, V>0.002) Hinnete võrdlus, leht tonnides: 0 () = 32500 2 466 S185(EN10025-2) = 600$ 535
Ülesanne 2.1. Terasplaadid (S235J2G3) on ühendatud poltidega ning koormatud tõmbejõuga Ft. Plaatide ristlõike b x mm. Plaadi laiusest lähtudes valime kinnitamiseks i poldi. Koormus on staatiline (püsikoormus). Peale selle on antud: hõõrdetegur plaatide vahel = 0,15; sidestustegur (poltide eelpingutusjõu määramiseks ) K = 1,2...1,5. Poldid valitakse alljärgnevatest tugevusgruppidest: 5.6; 6.8 ; 8.8; 10.9 ja 12.9. Siis võib poltide voolavuspiiri arvutada järgmiselt: voolavuspiir ReH = tugevusklassi esimene number (A) korda teise numbriga (B) ning see korrutatud 10-ga ehk y = A*B*10 MPa; tugevuspiir u = tugevusklassi esimene number(A) korda 100 ehk u =A*100 MPa. Keerme samm P valitakse intervallis (1,5... 2,5) mm. Lubatud tõmbepinge []SeHRt=8,0, kus S = 1,5... 3,0 varutegur. Määrata poltide nimiläbimõõt d ja kontrollida plaadi tugevus tõmbel. Ft=20 kN =14 mm b=300 mm
15- Plasmakeevitus 10. 311- atsetüleen-hapnikkeevitus 25.11.12 Aivar Kalnapenkis 3 EN 287-1 135 P FW 1,2 S t5,0 PF ss nb P plaat T toru Liite tüüp BW põkk - õmblus FW - nurkõmblus 25.11.12 Aivar Kalnapenkis 4 EN 287-1 135 P FW 1,2 S t5,0 PF ss nb 1.1 - Terased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir ReH 275 N/mm2 1.2 - Terased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir on 275 N/mm2 < ReH 360 N/mm2 1.3 - Normaliseeritud kvaliteetterased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir ReH Põhimetalli 360 N/mm2 grupp 1.4 - Ilmastikukindlad terased, millede lisaainete % kogused ületavad rühmas 1 toodud koguseid 25.11
Sele 1. Paindemomentide epüür. Maksimaalne paindemoment l M = R A * 1 = 1000 * 1,5 = 1500 Nm 2 Plaadi ristlõikeks on ristkülik laiusega h = 1500 mm. Plaadi paksust b arvutame painde M tugevustingimusest = [ ] W Plaadi materjal: teras S235J2G3 (EN 10025) [2, 3] Mehaanilised omadused: voolavuspiir ReH (y) = 235 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 360 - 510 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Siis lubatav paindepinge [ ] = ReH = 235 157 MPa, S 1,5 kus S = 1,5 tugevuse varutegur. Minimaalne telgvastupanumoment M 1500 W = 9,6 * 10 -6 m3 [ ] 157 *10 6 hb 2
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHATROONIKAINSTITUUT MHE0061 MASINATEHNIKA KODUTÖÖ NR 1 ÜLIÕPILANE:- KOOD: - RÜHM: KAOB JUHENDAJA: A.Sivitski Töö esitatud: 06.10.2009 Arvestatud: TALLINN 2008 Lähteandmed: F1=16 kN F2=28 kN F3=59 kN = 75° = 85° = 65° Materjal: S355J2H Reh= 355 MPa (Voolavuspiir) [S] = 1,5...3 []= Reh/[S] []=355/ 1,5 = 237 MPa Lahendus: 1.Koostan tasakaaluvõrrandid: Fx=0 F2+F3*cos N2*cos N1 F1*cos = 0 28+29*cos75 N2*cos85 N1 + 16*cos65 = 0 0,98N2 N1 = -91,38 (kN) Fy=0 -F1*cos(90- ) + N2*sin + F3*sin = 0 -16*cos25 + N2*sin85 + 59*sin75 = 0 N2 = -38,9 (kN) Seega: N1=54,4 kN N2= -38,9 kN Järeldus: Varras 1 on tõmmatud, sest N1 suund on ristlõikest väljapoole.
Kodutöö Nr. 2 Keevisliide Ristlõike dimensioneerimine Maksimaalne paindemoment Nm. Materjal: teras S355J2H (EN 10025) Mehaanilised omadused voolavuspiir ReH (y) = 355 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 510 - 680 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Lubatud paindepinge MPa Minimaalne telgvastupanumoment Sobiv ristlõige: toru 50x30x2, Wx = 3,81 cm3, mass m = 2,3 kg/m. Mõõtmed ja ristlõigete parameetrid kõrgus h = 50 mm; laius b = 30 mm; seinapaksus t = 2 mm; mass m = 2,31 kg/m; ristlõikepindala A = 2,94 cm2; välispindala Au = 0,15 m2/m;
Siduri samatel sed sed eripära gsed NB! Võlli läbimõõt (võlli ja rummu läbimõõt), määrata tugevustingimusest väändele! Tuleb arvesse võtta ka pingekontsentraatori (liistu) mõju! Varutegur [S] =3. Võllide materjal on teras C45 (σТ = ReH = 370 MPa). Analüüsida, millised masinad võiksid olla ühendatud mootoriga (vastavalt koormuse liigile ja töörežiimile). Mis on pakutud sidurite omadusteks, eelisteks ja puudusteks? Antud: Pöördemoment Mv = 380 Nm Koormuse liik – raske Sidruri eripära – radiaalhälve Varutegur [S] = 3 Võllide materjal on teras C45 (σТ = ReH = 370 MPa)
Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 12.12.12 1.Antud andmed ja ülesande püstitus 1.1 Ülesande püstitus Valida ist pressliite moodustamiseks. Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. 1.2 Antud andmed T= 950Nm Fa=1800N [S]=2,3 d=80mm d2=100mm l=100mm Ra=0.6m K=2 =0.1 Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 ( = ReH = 300 MPa), võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - pressimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. 2. Lahenduskäik 2.1 Survepinge p määramine , kus 2.2. Arvutusliku pingu määramine , kus ja Terasel = E(21...22)*10^4 MPa E1;E2 Elastsusmoodulid ; poissoni tegurid 2
külge. Talale mõjub lauskoormus ühtlase intensiivsusega q = 3,4 Kn/m Valida nelikanttoru profiil ja arvutada keevisliide. Analüüsida konstruktsiooni võimalike optimeerimisviise. Ristlõike dimensioneerimine Maksimaalne paindemoment: 1377 Nm Painde tugevustingimusest leiame konsooli ristlõike minimaalse telgvastupanumomendi . Materjal: teras S355J2H (EN 10025) [1, 2] Mehaanilised omadused : voolavuspiir ReH (y) = 355 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 510 - 680 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Siis lubatud paindepinge: ning minimaalne telgvastupanumoment: Meile sobiv ristlõike: nelikanttoru toru 50x30x4 [1, 2], Wx = 6,10 cm3, mass m = 4,20 kg/m. Mõõtmed ja ristlõigete parameetrid kõrgus h = 50 mm; laius b = 30 mm; seinapaksus t = 4,0 mm;
Tõmbetugevus Rm A D E Ülemine elastsuspiir ReH B Katkemine A C A F2 F3 A F1 l
Sivitski Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Ülesande püstitus Valida sidurid kahe masina võllide ühendamiseks ja pöördemomendi ülekandmiseks ning vajaduse korral arvutada liistliide. Pakkuda odavam lahendus lihtsama lahenduse jaoks (jäiksidur) ja kallim suurema nõudlusega lahendus (kas hammas või nukksidur). Teha valitud sidurite (ristlõigete) joonised. Mv = 1500 Nm Koormus = Väga raske (Summutab lööke, suur nurklõtk) ReH = 370MPa (teras C45) Analüüsida, millised masinad võiksid olla ühendatud mootoriga (vastavalt koormuse liigile ja tööreziimile). Mis on pakutud sidurite omadusteks, eelisteks ja puudusteks? Lahendus Odavam lahendus (jäiksidur) Muhvsidur Jäigaks siduriks valiti sidur SKA80 ondrives.com leheküljelt, arvestades rasket koormust ja suurt pöördemomenti. Marv = Mv x Krez < T SKA80 d N7 = 80 mm T (Nm) = 4535 Nm D = 160 mm L = 280 mm Polte = 10xM12 Marv = 1500 x 2,5 = 3750 Nm
Omahind = Otsekulud + Üldkulud = Amortisatsioon + Küte + Määrdeained + Rehvid + Remont + Töötasud + Kohustuslik liikluskindlustus + Korraline tehniline ülevaatus + Üldkulud. Amortisatsioon on 20% bilansilisest maksumusest aastas. Remondile tehtavad kulutused: 1832 Rehvidele tehtavad kulutused: 6 x 350 = 2100 Rehvide läbisõiduks loeme 200000 km. RehH = 350 (rehvi tk hind) Rat = 6 (rataste arv) Lreh = 200000 km Reh = RehH x Rat x L / Lreh Reh = 350 x 6 x 46500 / 200000 = 488,25 aastas Korraline tehniline ülevaatus 60 ja seda teostatakse 1 kord aastas. Kohustuslik liikluskindlustus aastaks 400. Küttele kulub 22L/100km, kütteliiter maksab 1,2. Talveperioodil on kütusekulu norm 10 % suurem. Talve- ja suveperioodi pikkus on võetud võrdseteks. Aasta keskmine kütusekulu KK on: 23,1L/100km (küttekulu + talvine küttekulu / kahega) Sealhulgas määrdeainetele MA kulub 2,5% kütuse hinnast ehk 641,70
ohtlikuks lõikeks. Minimaalselt ajalikku varutegurit nimetata kse nõutavaks varuteguriks ning tähistatakse [S]. Nõutava varuteguri väärtus sõltub materjali omadustest ja kvaliteedist, koormuste iseloomust ja nende määramise täpsusest, konstruktsioonide vastutusrikkusest j.t. Sitketele materjalidele valitakse [S] = 1,2 ... 2,5, habrastele aga [S] = 2 ... 5. Konstruktsioonile lubatud pinge saadakse piirpinge ReH S ja nõutava varuteguri kaudu . 5.Mis on mehaaniline pinge? Pinge ühikud. Pingeks nim lõikepinna vaadeldavas punktis pinnaühikule taandatud sisejõudu(Pinge-sisejõu intensiivsus mõttelisel pinnal) dF N N p ; Pa; 2 ; MPa 2
ohtlikuks lõikeks. Minimaalselt ajalikku varutegurit nimetatakse nõutavaks varuteguriks ning tähistatakse [S]. Nõutava varuteguri väärtus sõltub materjali omadustest ja kvaliteedist, koormuste iseloomust ja nende määramise täpsusest, konstruktsioonide vastutusrikkusest j.t. Sitketele materjalidele valitakse [S] = 1,2 ... 2,5, habrastele aga [S] = 2 ... 5. ReH Konstruktsioonile lubatud pinge saadakse piirpinge ja nõutava varuteguri kaudu S 5. Mis on mehaaniline pinge? Pinge ühikud. Pingeks nim lõikepinna vaadeldavas punktis pinnaühikule taandatud sisejõudu(Pinge-sisejõu intensiivsus mõttelisel pinnal) dF N N p ; Pa; 2 ; MPa dA m 2
Vali üks või enam: a. Suurema tugevusega materjali kasutamine b. Suurema elastsusmooduliga materjali valik c. Profiilide kasutamine (suurem inertsmoment) d. Suurema tugevuse ja väiksema tihedusega materjali kasutamine e. Konstruktsiooni toestamine f. Koormuste vähendamine Küsimus 11 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline antud variantidest on õige katsekeha1 (speciment 1) kohta? Vali üks: a. ReH= 400; Rm=800; A50=9 b. ReH=100; Rm=400; A50= 0,5 c. ReH= 615; Rm= 660; A50= 17,5 Küsimus 12 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Arvutada tõmbetugevuse Rm, kui jõud Fm on 12842 N ja teimiku ristlõike pindala S on 199 mm2. Vastus anda sajandiku täpsusega. 64,53 Answer: N/mm2 MPa Küsimus 13 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst
2 2 kNm kus posti ligikaudne laius on valitud b1 = 0,5 m. Posti ristlõiget arvutame paindetugevusest suurendades tugevuse varutegurit S. M R 355 M = [ ] = eH = 178 W S 2 MPa Posti materjaliks on valitud teras S355J2H (EN10219) [4]. Keemiline koostis: C 0,2%; Mn 1,6%; P 0,035%; S 0,035%. Mehaanilised omadused: voolavuspiir ReH (y) = 355 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 490 630 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Siis ristlõike minimaalne telgvastupanumoment 3 M 94 10 3 W = 0,528 10 -3 [ ] 178 10 6 m3 = 528 cm3. Valime ümartoru 323,9 mm seinapaksusega T = 8 mm [4]. Mõõtmed ja ristlõige parameetrid Ümartoru 323,9 mm. seinapaksus T = 8 mm; mass mP = 62,3 kg/m;
Tõmbeteim Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metallmaterjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. Sele 1.2. Tõmbeteimikute kuju Katsetamisel tõmbele määratakse tugevusnäitajatest: a) tõmbetugevus Rm, see on maksimaaljõule Fm vastav mehaaniline pinge (sele 1.3) Rm = Fm/So, kus Fm - maksimaaljõud, So - teimiku algristlõikepindala. b) voolavuspiir ReH (ülemine) ja ReL (alumine) sele 1.3: ReH - pinge väärtus, mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist, ReL - pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel.
.................................... Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 06.01.2012 ________________________________________________________________________________________ Harjutustunnid: Assistent, td. Alina Sivitski, tuba AV-416; [email protected] Algandmed n = 0...1000 rpm Koormuse liik on raske. Sidur peab summutama lööke ja peab olema suure nurklõtkuga. Materjal teras C45 ( = ReH = 370 MPa) (raske koormuse korral) Leida: Analüüsida, millised masinad võiksid olla ühendatud mootoriga (vastavalt koormuse liigile ja tööreziimile). Mis on pakutud sidurite omadusteks, eelisteks ja puudusteks? 1. Siduri valik Kuna sidur peab summutama lööke ja olema ka paraja nurklõtkuga, siis kallimaks variandiks sobib nukksidur. MHE0041 MASINAELEMENDID l TTÜ MEHHATROONIKAINSTITUUT
Mahb - 32 .......A.Sivitski.............. ..................................... Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 06.01.2012 Algandmed T = 750 Nm Fa = 1400 N Ra = 1,6 m [S] = 1,8 d2 = 110 mm d = 50 mm Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 = ReH = 300 MPa Võlli materjal on teras C45 = ReH = 370 MPa Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95 Pressliite kontakti survepinge k kus p on pressliite kontakti survepinge; K 1,5...2 on varutegur ja f on hõõrdetegur (terasvõlli ja rummu korral f = 0,1...0,2). Võtame, et f = 0,1 ja K =2. Määratakse pressliite kontakti survepinge p, mis peab tekkima kontaktialas, et tagada antud koormuse ülekandmise: kus liitele mõjuv ringjõud: 30 kN p
5 SMH= 335 000 kr (soetusmaksumus haagisel) LAMA=1 100 000km LAMH= 700 000 km n 1 1 AMH= = = 0,14 %/1000km LH 700000 AM= 32344,8*(1200000*0,091+335000*0,14)*10-5= 50490,23kr Remont: REM= n REM *AM = 0,02*50490,23=1009,8kr n REM= 0,02 AM (2% amortisatsioonist) Et leida kulutusi remondile tuleb 0,02(ehk 2%) korrutada amortisatsiooniks saadud summaga. Kulutused rehvidele: REH= HREH*(LREH:L)*i HREH haagise rehvide hind LREH rehvi läisõidu norm 200000km REH= 4000*(32344,8:200000)*12= 7762,75 kr Et leida kulutusi rehvidele tuleb haagise rehvide hind korrutada rehvi läbisõidu normi ja koguläbisõidu jagatisega, ning seejärel korrutada 12 ga, ehk kuluvate rehvide arvuga. Kohustuslik liikluskindlustus: KLK=KLKA+KLKH=4500+1200=5700 kr (4500kr autol ja 1200kr haagisel) Korraline tehniline ülevaatus:
Variant nr. Töö nimetus: Pressliide A-9 B-0 Üliõpilane (matrikli nr ja nimi) Rühm: Juhendaja: MAHB32 A. Sivitski Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Ülesande püstitus: Valida istu pressliite moodustamiseks. Pressliite moodustavad detailid on tiguratas ja võll (vt joon. 1), (liistliidet pole vaja arvesse võtta). Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 ( = ReH = 300 MPa), võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - pressimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrgedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. T = 1100 Nm Fa = 2000 N [S] = 2,5 d = 90 mm d2 = 70 mm l = 100 Ra = 0.6 m Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. Ülesande lahendus: Pressliitega ülekantav telgjõud:
Lu Lo mõõtepikkuse tööosa jäävpikenemine mm-tes peale teimiku purunemist Katkeahenemine on Z% Z=(So St/ So)* 100% So teimiku tööosa ristlõike algpindala Su teimiku minimaalne ristlõikepindala pärast katkemist (lõpp-pindala) 5. Missugust materjali omadust iseloomustab katkevenivus, katkeahenemine? Materjali plastsusnäitajat 6. Millised on materjali plastsusnäitajad? Metallide plastsusnäitajateks on katkevenivus, katkeahenemine jm. 7. Selgitage tähiseid ReH,ReL,Rp ReH-ülemine voolavuspiir, ReL-alumine voolavuspiir, Rp-tinglik voolavuspiir 8. Miks tugevusarvutustes plastsete materjalide korral ei sobi tugevuspiir? Sest plastsete materjalide korral tekib kael, kuhu hakkavad jõud koonduma ning see tugevuspiir ei näita tegelikku tugevust. 9. Milline on seos materjali tugevuse ja kõvaduse (HB) vahel? Mida tugevam on materjal, seda kõvem ta on. 10. Millised on löögisitkuse näitajad? Üks löögisitkuse näitajatest on külmahaprus. 11
l, mm 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Ra; m 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 s6 Joon. 1. Võllile pressitud tiguratas. Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 ( = ReH = 300 MPa), võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - presiimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. ________________________________________________________________________________________
m d2/2 Fr m Ft F l/2 a l Projekteerida võll ja läbi viia võlli arvutus väsimusele. Põhjendada võlli materjali ja kuju valikut. Võlli materjal: karastatud teras C55E (ReH = 420 MPa, Rm = 700 MPa, -1 = 0,4 · 700 = 280 MPa, -1 = 0,22 · 700 = 154 MPa). D2 = 240 mm l = 140 mm Fr = 1.5 kN, Ft = 2.6 kN, Fa = 1.2 kN Lahendus Ülekantav pöötdemoment: m = 312 Nm Taandatud paindemoment: M = 144 Nm Võlli läbimõõdu leiame järgnevalt: ______________________________________________________________________________ Harjutustunnid: Assistent, td
Küsimus 14 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline variant on õige katsekeha 2(Speciment 2) kohta? Katsekeha algpikkus on 80 mm. Vali üks või enam: 1. Rm=1680 ; A80=5; Rp0,2= 1400 2. Rm= 200; A50= 5; Rp0,2= 300 3. Rm = 1200; A80 = 4; Rp0,2= 600 Küsimus 15 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline antud variantidest on õige katsekeha1 (speciment 1) kohta? Vali üks või enam: 1. ReH= 615; Rm= 660; A50= 17,5 2. ReH= 400; Rm=800; A50=9 3. ReH=100; Rm=400; A50= 0,5 Küsimus 16 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Arvutada tõmbetugevuse Rm, kui jõud Fm on 9829 N ja teimiku ristlõike pindala Sο on 107 mm2. Vastus anda sajandiku täpsusega. 91,86 Vastus: N/mm2 MPa Küsimus 17 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst
jpg Ehitus Rehetuba: (kuivatati vilja) ilma akendeta uksed madalad kõrge lävepakuga palkseinad muld põrand http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e2/Rehielamu_p%C3%B5hjat%C3%BC %C3%BCp.JPG Ehitus Rehealune (majandusruum) Seinas värav http://www.evm.ee/id/26/ Ehitus Kamber: (eluruum) 17. saj hoiuruum Kütteta, magati suvel 19. saj magamistuba Suitsuvaba, soojustus, klaasaknad, laudpõrand. http://www.erm.ee/vanast/pysi/pages/reh emaja.html Oskussõnad Rõhtpalkseinad- Leeasemel- Aganik- Allikad http://et.wikipedia.org/wiki/Rehielamu http://www.evm.ee/id/26/
katsetamisega tõmbele,löökpaindele.Tutvuda Vickersi masin.Löökpendel.Teimid. metallmaterjalide kõvaduse määramismeetoditega. Tõmbeteim Materjalide põhilised mehaanilise tugevuse näitajad tõmbel määratakse katselisel teel koostatud toimiva jõu ja absoluutse pikenemise ja pinge ning suhtleise pikenemise vahelise diagrammi põhjal.Määratakse järgmised tugevus-ja plastsusnäitajad: Tugevusnäitajad: Tõmbetugevus Rm-maksimaaljõule F m vastav pinge. Voolavuspiir ReH(ülemine)ja ReL(alumine) ReH-pinge väärtus,mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist, ReL-pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel Tinglik voolavuspiir Rp-pinge,mille juures vaasi jäävpikenemine saavutab etteantud väärtuse protsentides. Plastsusnäitajad: Katkevenivus A%(suhteline pikenemine protsentides purunemiseni) Katkeahenemine Z% Löökpaindeteim Konstruktsioonile võib mõjuda löökkoormus,mis võib hapralt purustada detaili.See
Kandevõime= 32 tonni Mitu reisi aasta jooksul teeb? Z = Taasta/TZ= 2 700/5,19=520,23 reisi Kogu läbisõit L= 2lk*Z= 2*60*520,23= 62 427,6 km Aasta töömaht tonnides Q= q*cs*z*2b= 32*0,855*520,23*(2*0,79)= 22 488,92 tonni Veotöö tonnides P= q*cs*L*b= 32*0,855*62 427,6*0,79= 1 349 335,12 tonnkm KULUTUSED KA- kütteaine TJK- tööjõukulud REM- remont KLK-kohustuslik liikluskindlustus KTÜ- korraline tehniline ülevaatus REH-rehvid MA- määrdeained AM- amortisatsioon RVM- raskevokimaks KK- Kasko kindlustus ÜK- Üldkulud Otsitavad omahinnad OH L, OH Q, OH P 1) KÜTTEAINE nKAL- normkütteaine hKA- hindkütteaine nKALA- kütteaineläbisõiduleautole Ph- haagis nKALA= 25,62 l/100km q= 32-20+12= 24 nKAP= 1,41 l/100 tkm massH=10 tonni Ph= massH*L=10*62 427,6= 624 276 tonnkm P=P+Ph= 1 349 335,12+624 276= 1 973 611,12 tonnkm
=(d+20...40) d -le d -le d -le d -le d -le d -le d -le d -le d -le mm l, mm 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Ra; m 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 Joon. 1. Võllile pressitud tiguratas. Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 ( = ReH = 300 MPa), võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - presiimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. Algandmed: T = 950 Nm Fa = 1800 N [S] = 2,3 d = 80 mm d2 = d+30 = 80 + 30 = 110 mm l = 100 mm Ra = 1,6 µm 1,0558 DIN1681 t = 300 MPa tC45=370 MPa t = 40oC P = 0,95 Pressliitega ülekantav telgjõud
A -6 B -1 Üliõpilane: Rühm: Juhendaja: Igor Penkov Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 11.11.2010 1. Ülesanne Valida ääriku mõõtmed ja arvutada poltliide. Andmed Keevisliite mõõtmed 70 mm x 50 mm M = 1872 Nm q = 2,6kN/m = 2600 N/m l = 1,2m Q = ql = 2600*1,2 = N = 3120 N Materjal teras S355J2H voolepiir ReH = 355 MPa 2. Lahendus 2.1 Poltide ja ääriku valik Valin 4 polti tugevusklassist 8.8 Ääriku mõõtmeteks valin: Ääriku laius b = 140 mm Ääriku kõrgus h = 200 mm 2.2 Äärikule mõjuvad pinged Ääriku paindepinge Valin See survepinge peab tekkima poltide eelpingutusest. Valime eelpingutusjõuks 22 kN Ääriku survepinge on 1.1 Poldi arvutus Poldile mõjub välisjõud Koormus enimkoormatud poldile - koormusetegur, = 0,2 ... 0,3
... Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: dets 2011 TTÜ MEHHATROONIKAINSTITUUT MHE0041 - MASINAELEMENDID I MASINAELEMENTIDE JA PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL TTÜ MEHHATROONIKAINSTITUUT MHE0041 - MASINAELEMENDID I MASINAELEMENTIDE JA PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL 1.Algandmed Võll T = 500 Nm (pöördemoment) Fa = 900 N (telgjõud) [S] = 1,5 (ehk K) d = 35 mm d1 = 0 mm (täisvõll) Materjal teras C45 = ReH = 370 MPa Rumm d2 = 70 mm = 0.07 m l = 100 mm = 0.1 m Ra = 0.6 * 10-6 m (pinnakaredus) Materjal valuteras 1.0558 = ReH = 300 Mpa Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. 2. Kontaktala survepinge Esiteks tuleb leida kontaktala survepinge. Selleks aga tuleb leida pressliitega ülekantav telgjõud ning ülekantav pöördemoment. Ülekantav telgjõud Tugevustingimus: f * p * * d 2 K * Fa 2
MHE0042 MASINAELEMENDID II Kodutöö nr. 3 Variant nr. Töö nimetus: Tiguülekande arvutus A -4 B -2 Üliõpilane (matrikli nr ja nimi) Rühm: Juhendaja: A.Sivitski Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 22.05.2014 Tiguülekanne Antud: Teo materjal teras 15Cr3, karastatud HRC 46...50 (ReH = 750 MPa, Rm = 1500 MPa) Tiguratta materjal: hammasvöö tinapronks G-SnBz12 (Rm = 290 MPa, lubatav kontaktpinge [ ]H = 220 MPa, lubatav paindepinge [ ]F = 70 MPa) rumm teras E295 (ReH = 295 MPa, Rm = 490 MPa) Ülekandearv u = 94, pöördemoment tigurattal T2 = 250 Nm. A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilise tugevuse näitajad EVS-EN 10002-1 Metallmaterjalid.Tõmbeteim · Tugevusnäitajatest määratakse katsetamisel tõmbele · -Tõmbetugevus Rm maksimaaljõule vastav pinge · Voolavuspiir ReH ReL · Tinglik voolavuspiir RP EVS-EN 10002-1 Metallmaterjalid.Tõmbeteim · Plastsusnäitajatest määratakse katsetamisel tõmbele · -Katkevenivus A% (suhteline pikenemine protsentides purunemiseni) · Katkeahenemine Z% ( ) Tegelikud pinged · Kõik tugevusnäitajad kujutavad endast pinget-jõudu pinnaühiku kohta · Tugevusnäitajaid kasutatakse konstruktsioonielementide arvutamisel · Tugevuse hindamine lubatavate pingete meetodil
koondamistsentri ja suuname sidemereaktsioonid N1 ja N2 piki vardaid. Koostame tasakaaluvõrrandid ja leiame varraste sisejõud. Võrrandite süsteemist same Mõlemad jõud N1 ja N2 on positiivsed. Seega mõlemad torud 1 ja 2 on tõmmatud. Torude minimaalne ristlõikepindala leiame tugevustingimusest kus N varda sisejõud (valime suurima sisejõu); [] lubatud normaalpinge, MPa; ReH toru materjali voolavuspiir, MPa; S tugevuse varutegur. Siis toru minimaalne ristlõikepindala A Kataloogist valime nelikanttoru 25x25x2, mille ristlõikepindala cm 74,1=A2.
1) Tõmbetugevus- max jõule vastav pinge (Rm=Fm/So) 2) Voolavuspiir- Pinge mis vastab voolavusjõule Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 3) Materjali tugevust 4) Katkevenivus- suhteline pikenemine protsentides purunemiseni Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides 5) Materjali plastsust 6) Katkeahenemine ja katkevenivus 7) Reh- (ülemine voolavuspiir) pinge väärtus, mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist Rel- (alumine voolavuspiir) pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel Rp- tinglik voolavuspiir (2) 8) Kuna tõmbeteimil väheneb koormamise käigus teimiku ristlõikepindala, siis tugevuspiiri Rm väärtused ei kajasta tegelike pingeid. Plastsete materjalide korral võib Rm vaadelda kui vastupanu märgatavale plastsele deformatsioonile. 9)
siis tulemused võivad erineda Score: 6/6 12. Tõmbeteimil saab määrata järgmisi näitajaid: Student Response Feedback A. Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korral B. Survetugevust C. tõmbetugevust Rm D. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. E. Kõvadust Rockwelli C skaalas HRC F. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korral Student Response Feedback G. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 Score: 6/6 13. Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 100021 (Metallmaterjalid. Tõmbeteim) järgi
Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Kodutöö nr. 1 Varraste süsteem Kahest vardast süsteem koosneb standardsetest nelikanttorudest. Torude materjal on teras S355J2H. Määrata varraste vajalikud ristlõikepindalad ja valida vastavad torud. Antud: jõud F1=14 kN, F2=68 kN, F3=31 kN; nurgad =60°, =45°, =55°; materjali voolavuspiir ReH=355 MPa; tugevuse varutegur S=1,5 Kuna tegemist on koonduva jõusüsteemiga, saame kasutada lõikemeetodit, eraldades kujuteldava jõudude koondumistsentri. Kasutades ära jõuvektori ,,libisevust", saame kõik jõud paigutada ühte alguspunkti. Sidemereaktsioonid N 1 ja N2 suuname piki vardaid. 1) Koostame tasakaaluvõrrandid: Fx=0 -N1+F2+F3cos -N2cos -F1cos =0 Fy=0 N2sin +F3sin -F1sin =0 2) Leiame varraste sisejõud
Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korral b. Kõvadust Rockwelli C skaalas HRC c. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korral d. Survetugevust e. tõmbetugevust Rm f. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 g. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. Score: 6/6 Küsimus 13 (6 points) Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 10002-1 (Metallmaterjalid. Tõmbeteim) järgi Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Katsetustingimused, koormamise kiirus, temperatuur jne b. Teimiku mõõtmed ja kuju c. Tõmbeteimil saadud tulemuste tähistus
Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korral b. Kõvadust Rockwelli C skaalas HRC c. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korral d. Survetugevust e. tõmbetugevust Rm f. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 g. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. Score: 6/6 Küsimus 13 (6 points) Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 10002-1 (Metallmaterjalid. Tõmbeteim) järgi Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Katsetustingimused, koormamise kiirus, temperatuur jne b. Teimiku mõõtmed ja kuju c. Tõmbeteimil saadud tulemuste tähistus
Valida sidurid kahe masina võllide ühendamiseks ja pöördemomendi ülekandmiseks ning vajaduse korral arvutada liistliide. Pakkuda odavam lahendus lihtsama lahenduse jaoks (jäiksidur) ja kallim suurema nõudlusega lahendus (kas hammas või nukksidur). Teha valitud sidurite (ristlõigete) joonised mõõtkavas. n = 0 kuni 1000 p/min. 1.2. Algandmed Mv = 1300Nm Koormuse liik krez valimiseks = Keskmine Siduri nõutud eripära = Suur nurklõtk, suur ülekantav moment [s]=3 Teras C45 = ReH = 370 MPa n=0...1000p/min 2. Lahenduskäik 2.1. Odavam sidur Selleks, et valida jäiksiduri seast õige ja odav sidur, tuleb kõigepealt arvutada võlli läbimõõt. Kuna meil on teada Mv siis saame arvutada läbimõõdu järgnevalt : 2.1.1. Võlli läbimõõdu arvutamine Valin odavamaks siduriks ääriksiduri. Kataloogist "Elastsed sidurid" leidsin sobiva ääriksiduri ning selle järgi sobib mulle sidur numbriga 107, mis kannatab 1403 Nm väändemomenti. mm mm mm
Leian Paindemomenti M tasakaalustava momendi Fmr jõuõla r ja seejärel jõu Fm Suurima jõu Fmax mis mõjub poldile leian rööpküliku trigonomeetrilisest seosest. Kuna on tegemist lõtkuga, siis leian poltide eelpingutusjõu Fp arvestades, et plaatide vahel tekib hõõrdejõud. Hõõrdeteguri on f=(0,15...0,20) Teades poldi tugevustingimust, saame avaldada ka poldi minimaalse läbimõõdu d. Valin arvutuseks poldi tugevusklassist 8.8 mille ReH = 640 MPa ja tugevusvaru =1,5 Valin tabelist poldi, mis vastab tingimusele d13,3 mm. Valituks osutub polt M16, mille siseläbimõõt d1=13,835 ja keskläbimõõt d2=14,701 , keerme samm P=2,0 Valitud poldi tugevus kontroll Poldi tugevustingimus on täidetud. Leiame ka pingutusmomendi MK ja selle saame avaldisest d2 d kesk M K = FE tan ( + 1 ) + f 2 d2 Keerme tõusunurga leiame valemist Hõõrdenurk
Tulemused on kindlasti täiesti erinevad, sest kui detail o Score: 3/3 12. Tõmbeteimil saab määrata järgmisi näitajaid: Student Response A. Kõvadust Rockwelli C skaalas HRC B. tõmbetugevust Rm C. Survetugevust D. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korra E. Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korra F. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. G. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 Score: 3/3 13. Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 10002-1 (Metallm Student Response A. Katsetustingimused, koormamise kiirus, temperatuur jn B. Teimiku mõõtmed ja kuju C. Tõmbeteimil saadud tulemuste tähistus D. Tõmbeteimil saadavad tulemused E. Standard määrab kindlaks vaid katse tingimused, aga e
2. Leida lehe laius b. 3. Määrata keevisõmbluste pikkused. 4. Kontrollida keevisõmblused lõikele. 5. Teha konstruktsiooni joonis (mõõtkavas), joonisele märkida keevituse tähistuse. 6. Nimetada keevisliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöö ülesandes arvutatud poltliitega. 2. Lahenduskäik 1.Keevisliite skeem: Antud: Terasleht S235 [S]=1,5 L=900mm=0,9m F=5,6kN UNP=300 =5 mm [ ]k.õmblus =0,6[] Lehe b laius: [ ] = ReH = Y = 235 157 MPa [ S ] [ S ] 1,5 [ ] k .õmblus = 0,6[ ] = 0,6 *157 94MPa Lehe ristlõige töötab paindele. Tugevustingimus paindele: M 6* F *l = = [ ] Wx *b2 kus * b2 Wx = 6 Wx on lehe ristlõike geomeetriline tunnus, karakteristik, tugevus- või vastupanumoment x- telje suhtes. Tugevustingimus 6* F *l 6 * 5,6 * 103 * 0,9 b= = = 0,196m = 196mm * [ ] 5 * 10- 3 * 157 *106
õppekoodi eelviimasele numbrile B. l = 1000 mm F = 7 kN U = nr. 350 = 5 mm Ülesande lahendus: Leida kronsteini (lehe) laiuse b ja arvutada keevisliide. Konstruktsioonile mõjuv staatiline koormus F = 7 kN ja l = 1 m. Lehe paksus = 5 mm, lehe materjal on teras S235 (y = 235 MPa), [S] = 1,4, []k.õmblus = 0,6 [], tegemist on käsikeevitusega. 1) Määratakse lehe laius b tugevustingimusest paindele konsoolse lehe jaoks. Lubatav pinge lehe materjali teras C30 korral: [] = ReH / [S] = 235 / 1,4 = 168 MPa []k.õmblus = 0,6 [] = 0,6·168 = 101 MPa Lehe ristlõige töötab paindele. Koostatakse tugevustingimus paindele: = M / Wx = (6 x F x l) / ( x b2) [], kus Wx = ( x b2) / 6 Wx on lehe ristlõige nn geomeetriline tunnus, karakteristik tugevusmoment või vastupanu-moment x telje suhtes. Tugevustingimusest paindele: 224 mm 2) Määratakse keevisõmbluste pikkused. Võtame laupõmbluse pikkuseks l1 = b = 224 mm, keevisõbluse kaatet z = = 5 mm.
jääkdeformatsioon on 0.2% 7. Mis on materjali tugevuspiir? tugevuspiir Rm, see on maksimaaljõule Fm vastav mehaaniline pinge. Tõmbetugevus (ehk tugevuspiir) Rm, suurim pinge (punkt D), mida materjal talub 8. Milles seisneb tugevusvaru? Tugevusvaru peab olema igal konstruktsioonil, et see püsiks ka äärmuslikes oludes. 9. Mis on varutegur? Piirpinge ja tegelike pinge vahelist suhet nimetatakse varuteguriks. Sitke materjali jaoks ReH S= . 10. Mis on detaili deformatsioon? Deformatsioon - detaili (tarindi, keha, varda) kuju ja mõõtmete muutus (koormuste mõjudes) 11. Milles seisneb materjali elastsus? Elastsus - materjali omadus koormuse vähenedes taastada detaili esialgsed kuju ja mõõtmed (osaliselt või täielikult. 12. Mis on Poisson'i tegur? Possioni tegur on laiuse suhtelise muutuse ja pikkuse suhtelise muutuse jagatis. µ= -×/ 13. Mis on tahke keha sisejõud?
detail on suurema ristlõikega, siis selle purustamiseks on vaja suuremat jõudu Score: 3/3 12. Tõmbeteimil saab määrata järgmisi näitajaid: Student Response Student Response B. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 C. Survetugevust D. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korral E. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. F. Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korral G. tõmbetugevust Rm Score: 3/3 13. Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 10002-1 (Me Tõmbeteim) järgi Student Response A. Katsetustingimused, koormamise kiirus, temperatuur jne B. Teimiku mõõtmed ja kuju C. Tõmbeteimil saadud tulemuste tähistus D
siis selle purustamiseks on vaja suuremat jõudu C. Kuna tugevusnäitajad arvutatakse välja ristlõike ja jõu suhtena, siis tulemused on samad Score: 3/3 12 . Tõmbeteimil saab määrata järgmisi näitajaid: Student Response A. Kõvadust Rockwelli C skaalas HRC B. Löögisitkust (KU) U kujulise pingekonsentraatori korral C. Voolavuspiir, ülemine ReH ja alumine ReL. D. Löögisitkust (KV) V kujulise pingekonsentraatori korral E. Survetugevust F. Tinglik voolavuspiir Rp0,2 G. tõmbetugevust Rm Score: 3/3 13 . Mis määratakse kindlaks standardi EVS EN 10002-1 (Metallmaterjalid. Tõmbeteim) järgi Student Response A. Katsetustingimused, koormamise kiirus, temperatuur jne B. Teimiku mõõtmed ja kuju C. Tõmbeteimil saadud tulemuste tähistus D
ja mõõtmeid. Peale jõu kadumist säilitada oma deformatsioon. 4.Mis on katkevenivus, katkeahenemine? katkevenivus on suhteline detaili pikenemine protsentides , ja ahenemine detaili suhteline ristlõike pindala muutus protsentides. 5.Missugust materjali omadust iseloomustab katkevenivus, katkeahenemine? platsust 6.Millised on materjali plastsusnäitajad? Katkevenivus ja katkeahenemine 7.Mida tähistavad tähised ReH, ReL, Rp? Ülemine voolavuspiir, alumine voolavuspiir ja tinglik voolavuspiir 8.Miks tugevusarvutustes sitkete materjalide korral ei sobi tugevuspiir? Sest sitketel materjalidel on suur katkeahenemise protsent ning neil seetõttu väheneb teimiku ristlõike pindala. 9.Milline seos on materjali tugevuse Rm ja kõvaduse vahel HB Metallide ja sulamite puhul (lõõmutatud olekus) kehtib tõmbetugevuse ja Brinelli kõvaduse vahel ligikaudne seos Rm 3 HB. LÖÖKPAINDETEIM 1
Terase mark S235J2G3 EN 10025. Trummel kahe rummu kaudu toetub võllile. Võll on trumli täispikkusel. Võlli materjal teras C45E EN10083. Pöördemoment võllilt trumlile kantakse liistudega mõlema rummu kaudu. Võll toetub iseseaduvatele laagritele. Laagrisõlmed on poltidega ühendatud raamiga. Raam on terastorudest (materjal S355J2H) ja UNP profiilidest (materjal S235JRG2) keevitatud konstruktsioon. Materjalide mehaanilised omadused [1]: teras S235 voolavuspiir ReH (Y) = 235 MPa; tõmbetugevus Rm (U) = 370 470 MPa; teras S355 voolavuspiir ReH (Y) = 355 MPa; tõmbetugevus Rm (U) = 490 610 MPa; teras C45E tinglik voolavuspiir Rp0,2 (Y) = 370 MPa; tõmbetugevus Rm (U) = 630 MPa; väsimuspiir -1 = 275 MPa, -1 = 165 MPa; terase elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; terase nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. 2. Ajami kinemaatiline skeem 3. Trossi valik ja trumli läbimõõdu arvutus
nurklõtk üle- nurklõtk üle- nurklõtk üle- nurklõtk kantav nurklõtk v Siduri kantav kantav kantav moment moment nõutud moment moment moment eripära Võllide materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Analüüsida, millised masinad võiksid olla ühendatud mootoriga (vastavalt koormuse liigile ja tööreziimile). Mis on pakutud sidurite omadusteks, eelisteks ja puudusteks? ________________________________________________________________________________________ Harjutustunnid: Assistent, td. Alina Sivitski, tuba AV-416; [email protected] MHE0041 MASINAELEMENDID l TTÜ MEHHATROONIKAINSTITUUT
annaabi.ee 
