- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálČVUT V PRAZE, FAKULTA STROJNÍ
Ú2081- Odbor částí a mechanismů strojů
SEMESTRÁLNÍ PROJEKT
UČITELÉCVIČENÍ
Ú2081: Ing. Dynybylúterý - 12:30
Dejvice 425
roč.: III., kr.:23Strašík Jan
2000 - 2001800727/1492
Klikový mechanismusJe zadán 4-dobý zážehový motor.Zadané hodnoty:Vrtání válce .............................................. D=70................(mm)Zdvih pístu ................................................l=.84 ...............(mm)Poměr zdvihu k vrtání................................l/D=1,2.................(1)Maximální spalovací tlak...........................p=4..................(MPa)Otáčky klikového hřídele...........................n=4000..............(min-1)nerovnoměrnost ………………………….(=1/75…………(1) Základní rozměryPístní čep
průměr pístního čepu
dc=(0,25-0,3).D=0,3.70=21 mm volím 22 mmčep kliky
průměr klikového čepu
dk=(0,6-0,7).D=0,65.70=45,5 mm volím 45 mmdélka klikového čepu l=0,45.D=0,45.70=31,5mm volím 35 Tvar ojnice
dp zjistíme podle normy ČSN 02 3499, pro pouzdro typu A s vnitřním průměrem 22mm jedp=28mmdp´ zjistíme podle normy ČSN 02 3496, pro pánev typu B s vnitřním průměrem 45mm jedp´=55 mm
d’=1,35*dp=1,35*28=38mm, ale volím 44mm a=(1,2-1,25) dp´=1,2*55=66mmav=(1,5-1,6) dp´=1,55*55=85mmdš=(0,18-0,25) dp´=0,18*55=10mmVýpočet délky ojnice:l=1/4 l=r/lo=> lo=r/ l=35*4/1=140 mmLoj=140mm
v=(0,33*0,38)D=24mmš=(0,19-0,28)D=14mma0=(0,15-0,25)š=2,5
Rozměry pístudč=22mm, dp=28mm vypočítáno výše
t=(0,1-0,18)D=0,17*70=12mmsp=0,7*t=0,7*12=8mmLp=1,1*D=1,1*70=77mmd1=0,7*dč=0,7*22=15mmL1=(0,42-0,65)*D=0,64*70=45mmb=(0,3-0,5)D=0,5*70=35mmh=(0,1-0,15)D=0,13*70=9mmtěsnící pístní kroužky volím dle normy ČSN 02 7011.00 dva. pístní kroužky 70x2,5 => v=2,5mm
stírací pístní kroužek dle normy ČSN 02 7018,02 pístní kroužek 70x4 => v’=4mm
m=(1,5-1,6]v=1,6*2,5=4mm
KontrolyKontrola horního oka ojnice:mpi=0.445kgmkr=0,032kgmpc=0,13kgmpj=0,00164kgmp´ =0,61kg
(=
Fs=mp´.r.w2.(1+l)=0,61 .0,035.418,92.(1+0,25)=5017,6 N
Moment:Mo=Fs.rs(0,00033j3-0,0297)=5017,6.18.10-3.(0,00033.135o-0,0297)=1,34 NmNormálová síla:Fno= Fs..(0,572-0,0008 j3)=5017,6,(0,572-0,0008,135o)=2328,2 N
pole 0-1 pro j=(0;p/2)
M1max=Mo+ Fno. rs.(1-cos()-0,5. Fs.rs(1-cos()=1,34+2328,2*0,018.(1-cos() -0,5*5017,6*0,018.(1-cos()
pro j=0 M1=1,34Nm pro j=p/2 M1= -1,91Nm
normálová síla pro j=p/2 Fn1=Fno.cos j+0,5Fs(1-cos j)=2508,8 Npro j=0 Fn1=2328,2 N
pole 1-2 pro j=(p/2;j3)
M1max=Mo+ Fno. rs.(1-cos135o)-0,5.Fs.rs(sin135o -cos135o)=1,34+2328,2*0,018*1,707-0,5*5017,6*0,018*1,4=9,65 Nm
pro j=1350 Fn1=Fno.cos j+0,5Fs(sinj-cos j)=1901,7 Npro j=p/2 Fn2=2508,8 N
ohybové napětí
smaxi==
smaxa=
hi=3,7mmha=4,3mm
tahové napětí
sn=Fn/S=2508,8/224=11,2 MPa(maxi=11,2+38=47,2 MPa(maxi=11,2+28,1=39,3 MPasmaxa ,smaxa< sDo =120MPa =>Vyhovuje
Kontrola dolního ojničního oka
ri=26mmra=35mmrs=30,5mmhi=4,28mmha=4,72mm(3=135°moj =ma+mb=>mb=moj-mama*la=mb*lbma*la=(moj-ma)*lbma=moj*lb/l0=0,392*32/140=0,09kgmp=mp’+ma=0,61+0,09=0,7kg
dolní ojniční oko je zatíženo silouFs=mp.r.w2.(1+l)=0,7 .0,035.418,92.(1+0,25)=5758 N
Moment:Mo=Fs.rs(0,00033j3-0,0297)=5758.30,5.10-3.(0,00033.135o-0,0297)=2,61 NmNormálová síla:Fno= Fs..(0,572-0,0008 j3)=5758,(0,572-0,0008,135o)=2672 N
pole 0-1 pro j=(0;p/2)
M1max=Mo+ Fno. rs.(1-cos()-0,5. Fs.rs(1-cos()=2,61+2672*0,0305.(1-cos() -0,5*5758*0,0305.(1-cos()
pro j=0 M1=2,61Nm pro j=p/2 M1= -3,7Nm
normálová síla pro j=p/2 Fn1=Fno.cos j+0,5Fs(1-cos j)=2879 Npro j=0 Fn1=2672 N
pole 1-2 pro j=(p/2;j3)
M1max=Mo+ Fno. rs.(1-cos135o)-0,5.Fs.rs(sin135o -cos135o)=2,61+2672*0,0305*1,707-0,5*5758*0,0305*1,4=18,8 Nm
pro j=1350 Fn1=Fno.cos j+0,5Fs(sinj-cos j)=2182,2 Npro j=p/2 Fn2=2879 N
ohybové napětí
smaxi==
smaxa=
hi=4,28mmha=4,72mm
tahové napětí
sn=Fn/S=2672/324=8,3 MPa(maxi=8,3+43,4=51,7MPa(maxi=8,3+35,5=43,8MPasmaxa ,smaxa< sDo =120MPa =>Vyhovuje
Kontrola ojničních šroubů:volím Mutah=28 000Nmmzávit M10d3=8,3 mmd2=9,1 mmf=0,11 ocel na ocel
1)Provozní síla:Fs=mp.r.w2.(1+l)=0,7 .0,035.418,92.(1+0,25)=5758 N
2)Pracovní síla na 1 šroub:Fs1=Fs/2=2879 Nst= Fs1/S=2879.4/p.8,32=53,2 MPa
3)Předepjatá síla Fv:Fv=
r=5 tg tg
sfv=Fv.4/p.d32=438,8 MPa
Konstanta tuhosti:1/c1=1/ca+1/cb+1/cc=2/2474004,215+1/1623961,7=>c1=702156,3992
dl1=Fv/c1=23742,7/702156,3992=0,0338 mm
ci=E.S/lica=
cb= cc=
c2=
dl2=Fv/c2=23742,7/388772,1=0,061 mm
Jan Strašík800727/1492III/23
Silové poměry v ozubení pro kolo 1 a 2 pro kolo 3 a 4
Výpočet ložisek:Reakce:A,BX—XFr21-AX-BX=0Fa21-Ba=0MA: BX*65-Fr21*35+Fa21*D1/2=0
Y--YAY+BY-Ft21=0MA: BY*65-Ft21*35=0
By=35/65*1811=975 NBx==244,5 NAy= 1811-975=836 N Ax=674-244,5=429,5 NFRa===940 NFRb===1005 NFa=Ba=385 N
Ložisko A:Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=FArF=940 NC=940. =12179 => volim Ložisko 6305 ČSN 02 46 30 d=25 mm D=62 mm B=17 mm r=1,1 mm Cr=20,7kN Cor=11,2kN
Ložisko B: volím stejné ložisko jako u Akontrola ložiska
Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=X.Fr+Y.Fa => e=0,26> edle Tabulek V=1 => Y=1,71 X=0.56
F=0,56*1005+1,71*385=1221 NC=1221. =15821 Ložisko 6305 vyhovuje
Reakce:C,DX—X
CX-Fr12-Fr34+DX=0Fa12-Fa43-Ca=0MC: DX*175+Fa12*D2/2-Fa43*D3/2-Fr43*(175-45)-Fr12*35=0
Y—Y
CY+DY+Ft12-Ft43=0MC: DY*175-Ft43*(175-45)+Ft12*35=0
Dy==4103 NDx==1688 NCy=6011-1811-4103= 97N Cx=2209+674-1688=1195 NFRC===1199 NFRD===4437 NFa=Ca= 460 N
Ložisko D:Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=FDrF=4437 NC=4437. =33849 => volim Ložisko 3207, dvouřadé kuličkové s kosoúhlým stykem d=35 mm D=72 mm B=27mm r=1,1 mm Cr=38,3kN Cor=37,6kN
Ložisko C:Volím ložisko se stejným průměrem D6207 d=35 mm D=72 mm B=17mm r=1,1 mm Cr=25,6kN Cor=15,3kN Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=X.Fr+Y.Fa => e=0,26> edle Tabulek V=1 => Y=1,71 X=0.56
F=0,56*1199+1,71*460=1458NC=1458. =11123 Ložisko 6207 vyhovujeReakce:E,FX—XEX-Fr34+FX=0Fa34-Ea=0MF: EX*80-Fr34*40+Fa34*D4/2=0
Y—YFt34-FY-EY=0MF: EY=1/2*Ft34
Ey=3005,5 NEx= =80NFy=3005,5 NFx=2209-80=2129NFRE===3007 NFRF===3683 NEa=845 N
Ložisko F:Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=FrF
F=3683 NC=3683. =18537=> volim Ložisko 6009d=45 mm D=75 mm B=16mm r=1 mm Cr=21,1kN Cor=15,3kN
Ložisko E:Volím stejné ložisko 6009Kontrola ložiska
Ln==> C=F Ln=25 000 hod.F=X.Fr+Y.Fa => e=0,26> edle Tabulek V=1 => Y=1,71 X=0.56
F=0,56*3007+1,71*845=3129 NC=3129. =15 749 Ložisko 6009 vyhovuje
Pro reverzaci platí : U reakcí A, B se vymění velikosti X-sových složek radialních sil v ložiscích BXREVERZ=AXaxiální síla změní pouze směr. Ložiska A,B jsou stejná, proto reverzace nemá vliv na jejich návrh
U ložisek E, F je to stejný případ jako u ložisek A a B
U reakcí C, DX—X
CX-Fr12-Fr34+DX=0-Fa12+Fa43-Ca=0MC: DX*175-Fa12*D2/2+Fa43*D3/2-Fr43*(175-45)-Fr12*35=0DX==1864NCX=2209+674-1864=1019N
Y—Y Velikost Y-ových složek se nezmění změní se pouze směr
Cy= -97NCx=1019 NDy=-4103 NDx=1864 NFRC===1024 NFRD===4506 NFa=-460 NMusíme zkontrolovat ložisko D, protože síla při reverzaci je větší Ložisko D:
F=FDrF=4506 NC=4506. =34376 => Ložisko 3207 vyhovuje
Pera Pero na hřídeli I:
pd = 120MPa, Mk = 36,22Nmd=20mm Volím těsné pero b=6mm h=6mm f=0,4
Volím délku l=15mm Volím těsné pero 6e7x6x15 ČSN 02 2562.
Pero na hřídeli II:
pd = 120MPa, Mk = 173,95Nmd=35mm Volím těsné pero b=10mm h=8mm f=0,7
Volím délku l=25mm Volím těsné pero 10e7x8x25 ČSN 02 2562.
c)Pero na hřídeli III:
d = 46mm, pd = 120MPa, Mk = 593,23Nm, Volím těsné pero h = 9mm, b = 14mm, f=0,7
Protože šířka kola je 45 mm volím 2 těsná pera 14e7x9x40
ČSN 02 2562. (Do hřídele jsou vyfrézovány díry pro pera po 120°)
Zadání Tvar obrobku
Výpočet potřebného množství materiáluVvýkovek=1136*103 mm3
m=8,9kgpočet součástí za rok – 500ksmcelk=4430kg
Bude potřeba objednat 4700 kg oceli z důvodu odpadu při dělení materiálu.
Varianta A: materiál 12 010, cementování, komorová pec KK 9.10. 12/105Výpočet ceny za materiál:Cena materiálu 12 010 – 1850kč/100kgCelková cena za materiál: cm=86950KčPřirážky: Rozměrová – 10Kč/100KgCr=470KčZa odebrané množství - 7%Celková cena: cmcelk=1,07(86950 + 470)=97539,4KčNormalizační žíhání: 900°CAtmosféra vzduchRozložení materiálu v peci:Rozměry pece:š =900mmd =1200mmh = 1000mm
Rozměry součásti: d =225mm h=35mm
Na jednu vsázku připadá 250 ks, z toho vyplývá počet vsázek – 2Vyplnění peceVsoučástí/Vpece=0,29/1,08Pec bude zaplněna z 27%Výpočet nákladů:Pec – původní teplota 450°C – ohřev na 900°C – rychlost ohřevu 240°C/1hod.jmenovitý výkon 52 kVACena ohřevu:Doba ohřevu – (900-450)/240=1,875 hod.E=52*1,875=97,5kWhCohřev=97,5*2,15=209,7 KčCena výdrže na teplotě 900°C po dobu 6 hodP=(900/1050)*52=44,5kVAE=44,6*6=267,6kWhCohřev=267,6*2,15=575,4 KčCelková cena za žíhání cnž=2(209,7+575,4)=1571 KčCementování při teplotě 860°C Cementace proběhne až po obrobení součásti, zbude pouze přídavek na obroušení ozubeníRozložení materiálu v peci:Rozměry pece:š =900mmd =1200mmh = 1000mm
Rozměry součásti: d =220mm h=30,5mmVsázka bude jen jedna protože do pece se vejde všech 500 součástíVyplnění peceVsoučástí/Vpece=0,58/1,08Pec bude zaplněna z 54%Výpočet nákladů:Pec – původní teplota 430°C – ohřev na 860°C – rychlost ohřevu 240°C/1hod.jmenovitý výkon 52 kVACena ohřevu:Doba ohřevu – (860-430)/240=1,792 hod.E=52*1,792=93,2kWhCohřev=93,2*2,15=200,4 KčCena výdrže na teplotě 860°C po dobu 2,5 hodP=(860/1050)*52=42,6kVAE=42,6*2,5=106,5kWhCohřev=106,5*2,15=229 KčOchlazení na vzduchuCena za atmosféru:12Kč/1hodCatmosf=12(1,792+2,5)=51,8KčCelková cena za cementování: ccem=200,4+229+51,6=481 KčKalení – kalení na jádro a na povrchuRozložení v peci stejné jako při cementaci.Kalení na jádro:Pec – původní teplota 465°C – ohřev na 930°CDoba ohřevu : (930- 465)/240=1,94E=52*1,94=100,8kWhCkalj=100,8*2,15=217KčKalení na povrch: Pec – původní teplota 390°C – ohřev na 780°CDoba ohřevu : (780- 390)/240=1,63E=52*1,63=84,8kWhCkalp=84,8*2,15=187,3KčCena za kalící vodu (včetně ekologie)Ckalvoda=1,10Kč/1ksPočet součástí: 500 ks2*kalení do vody – ccelk kal voda=1100 KčCelková cena kalení: ckalení=217+182,3+1100=1500 KčPopouštění:Pec – původní teplota 100°C – ohřev na teplotu 200°C Cena ohřevu:Doba ohřevu – (200-100)/240=0,42 hod.E=52*0,42=21,7kWhCohřev=21,7*2,15=16,6 KčCena výdrže na teplotě 200°C po dobu 1 hodP=(200/1050)*52=9,9kVAE=9,9*1=9,9kWhCohřev=9,9*2,15=21,3 KčOchlazení na vzduchuCelková cena za popouštění: cpopou=46,6+21,3=67,9 KčCelkové cena tepelného zpracování:Ctz=cnž+ccem+ckal+cpop = 1571+481+1500+67,9 =3622KčCena za pec:Cen využívání peceNormalizační žíhání: ohřev – 3,75 hod Výdrž – 12 hodCementace: ohřev – 1,8 hod Výdrž – 2,5 hod Kalení: na jádro – 1,94 hod Na povrch – 1,63 hod Popouštění: ohřev – 0,42 hod Výdrž – 1hodCelkový čas využití pece: 25,1 hodCena za pec Pořizovací cena/životnost : 580000Kč/68000 hodCpec=580000/68000*25,1=214 KčCelková cena: C=cmat+ctz+cpecC=93540+3622+214=97376KčPočet kusů:500Cena za jeden kus: c=194,8 Kč
Varianta B: materiál 15 260, povrchové kalení, pec Monocarb RSHZM 78 Výpočet ceny za materiál:Cena materiálu 15 260 – 2250kč/100kgCelková cena za materiál: cm=105750KčPřirážky: Rozměrová – 25Kč/100KgCr=1175KčZa odebrané množství - 7%Celková cena: cmcelk=1,07(105750 + 1175)=114410 KčNormalizační žíhání: 900°CAtmosféra vzduchRozložení materiálu v peci:Rozměry pece:d =700mmh = 800mm
Rozměry součásti: d =225mm h=35mm
Na jednu vsázku připadá 125 ks, z toho vyplývá počet vsázek – 4Vyplnění peceVsoučástí/Vpece=0,142/0,243Pec bude zaplněna z 58%Výpočet nákladů:Pec – původní teplota 450°C – ohřev na 900°C – rychlost ohřevu 240°C/1hod.jmenovitý výkon 74 kVACena ohřevu:Doba ohřevu – (900-450)/240=1,875 hod.E=74*1,875=138,8kWhCohřev=138,8*2,15=298,4 KčCena výdrže na teplotě 900°C po dobu 6 hodP=(900/1000)*74=66kVAE=66*6=399,6kWhCohřev=399,6*2,15=858 KčCelková cena za žíhání cnž=4(298,4+858)=4625,6 Kč
Povrchové kalení plamenem (zub po zubu) Zařízení:Pořizovací cena – 3,6*106 KčŽivotnost - 3,4*106 ksNáklady na seřízení - 1800Kč Spotřeba plynu - 245Kč/1hodProduktivita – 40ks/1hodNáklady na ekologii vody – 0,55 Kč/součást Náklady na kalení :Cseř =1800 KčPracovní doba :12,5 hodCplyn=3062,5 KčCvoda=275 Kč
Celková cena za kalení : ckal=3338KčPopouštění:Pec – původní teplota 100°C – ohřev na teplotu 200°C Cena ohřevu:Doba ohřevu – (200-100)/240=0,42 hod.E=74*0,42=31,1kWhCohřev=31,1*2,15=66,9 KčCena výdrže na teplotě 200°C po dobu 1,5 hodP=(200/1000)*74=14,8kVAE=14,8*1,5=22,2kWhCohřev=22,2*2,15=48 KčOchlazení na vzduchuCelková cena za popouštění: cpopou=4(66,9+48)=459,6 KčCelkové cena tepelného zpracování:Ctz=cnž+ccem+ckal+cpop = 4625,6+3338+459,6=8423,2KčCena za pec:Cen využívání peceNormalizační žíhání: ohřev – 7,5 hod Výdrž – 24 hodPopouštění: ohřev – 1,68 hod Výdrž – 4hodCelkový čas využití pece: 37,2 hodCena za pec Pořizovací cena/životnost : 830000Kč/80000 hodCpec=830000/80000*37,2=386 KčCelková cena: C=cmat+ctz+cpecC=114410+8424+386=123219 KčPočet kusů:500Cena za jeden kus: c=246,5 KčZávěr:Z ekonomických důvodů volím variantu A, protože pro tuto variantu vychází celkové náklady asi o 25 tisíc levněji a náklady na jeden výrobek asi o 50 Kč levněji a zároveň myslím, že materiál 12 010 bude pro danou součást vyhovující a bude splňovat pevnostní požadavky.Literatura:[1] Macek, K.
Vloženo: 22.04.2009
Velikost: 2,31 MB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu 2132502 - Projekt
Reference vyučujících předmětu 2132502 - Projekt
Podobné materiály
- 2132502 - Projekt - Projekt 10
- 2132502 - Projekt - Projekt 12
- 2132502 - Projekt - Projekt 14
- 2132502 - Projekt - Projekt 15
- 2132502 - Projekt - Projekt 16
- 2132502 - Projekt - Projekt 17
- 2132502 - Projekt - Projekt 18
- 2132502 - Projekt - Projekt 2
- 2132502 - Projekt - Projekt 3
- 2132502 - Projekt - Projekt 4
- 2132502 - Projekt - Projekt 5
- 2132502 - Projekt - Projekt 6
- 2132502 - Projekt - Projekt 7
- 2132502 - Projekt - Projekt 8
- 2132502 - Projekt - Projekt 9
- 2132502 - Projekt - Skripta Projekt
Copyright 2023 unium.cz. Abychom mohli web rozvíjet a dále vylepšovat podle preferencí uživatelů, shromažďujeme statistiky o návštěvnosti, a to pomocí Google Analytics a Netmonitor. Tyto systémy pro unium.cz zaznamenávají, které stránky uživatel na webové stránce navštívil, odkud se na stránku dostal, kam z ní odešel, jaké používá zařízení, operační systém či prohlížeč, či jaký má preferenční jazyk. Statistiky jsou anonymní, takže unium.cz nezná identitu návštěvníka a spravuje cookies tak, že neumožňuje identifikovat konkrétní osoby. Používáním webu vyjadřujete souhlas použitím cookies a následujících služeb: