Mekanik Kriko

MEKANİK KRİKO HESABI Vida Mil Çapının Tayini Krikonun Kaldırma Yükü=39000 N Mil Malzemesi st 50 olarak seçildi. S(emniyet katsayısı)=1.66 σ ak=290 N/mm2 σ em=290/1.66=174 N/mm2 Kullandığımız vida milinin çapını boyutlandırmak için basma ve burkulmaya göre kontrolünü yapmamız gerekir. σ

=F/A σ

basma

em

olmalı

39000 N ≤ 174 2 σ = Πd1 / 4

d1 ≥ 22 ,94 mm

Bulduğumuz çap değeri yeterli değil birde burkulmayı göz önüne almalıyız.Burkulmaya maruz bir milde kritik kuvvet Fkr ile ifade edilirse; Π2 EI 2 Fkr= l kr

E=Elastik Modülü=2,1.105 L=Krikonun kaldırma yüksekliği=290 mm lkr=Burkulma Boyu=2.290=580 mm S=2.5 (burkulma için emniyet katsayısı) Fkr ≥S F

Π 2 EI 1 × ≥S F l kr2

Π 2 .2,1 × 10 5.Π d14 / 64 1 ⋅ ≥ 2,5 2 39000 580

d1 ≥ 23,83 mm

Kullanacağımız vidalı milin minimum diş dibi çapı 22,94 mm olmalı.Bu şartı sağlayan trapez vida Tr 26’ye karşılık gelir. Tr 26 için alınacak değerler d1=20,5 mm d2=23,5 mm h=5 mm

Vidalı Mile Etkiyen Gerilmelerin Hesaplanması Ve Kontrolü Basma Gerilmesine Göre Kontrol σ =

F ≤ σ em Π d 12 / 4

σ=

39000 = 109 ,12 N/mm2<σ Π.20 ,5 2 / 4

em

Kayma Gerilmesine Göre Kontrol Kola uygulanan kuvvet milde burulmaya yol açarak kayma gerilmesini oluşturur. µ =0.1 ° β =30 (Tepe açısı) tan α =

h 5 = = 0,0677 ° Πd 2 Π.23,5

tan ρ =

µ = 0.103 cos β / 2

α = 3,87 °

ρ = 5,91 °

Kayma gerilmesi hesabı için;

τ=

Md formülü kullanılır. Wb

M d =Döndürme Momenti

M d = F.

d2 tan(α + ρ ) 2

M d = 39000 . 3 Πd13 Π.20.5 3 = = 1690 ,71 mm 16 16 Md 72912 ,72 τb = = = 43,12 N/ mm 2 Wb 1690 ,71

Wb =

Eşdeğer Gerilmeye Göre Kontrol σ eş = σ 2 + 3τ 2

σeş = 109 ,12 2 + 3.43 ,12 2 σeş =132 ,23 N / mm 2 σeş < σem

olduğu için emniyetlidir.

23,5 tan( 3,87 + 5,91) = 72912 ,72 N mm 2

Burkulma Kontrolü L=Kaldırma Yüksekliği=290 mm Lkr=2L(Burkulma Boyu)=580 mm St 50 için λ = 89 λ = Narinlik derecesi 0

i = I min / A =

λ=

Π d14 / 64 d1 = 4 Π d12 / 4

i=20,5/4=5,125

lk 580 = = 149 ,67 i 3,875

λ > λ0 olduğu için Euler formülünü kullanırız. Π2 E Π2 .2,1.10 5 σ kr = 2 = = 92 ,42 N / mm 2 λ 149 ,67 2

Burkulmaya karşı dayanımının emniyetli olması için σ kr 92,42 = = 0,69 > 2,5 olduğundan emniyetsiz. σ eş 132 ,23

Somun Hesabı Somun malzemesi olarak bronz seçildi. Somun hesabı için alınan değerler: Pem = 12 N / mm 2

σ ak = 150 N / mm 2 σ em = 90 N / mm 2 t=2,,75 mm(Vida diş yüksekliği)

z=Diş sayısı z=

F 39000 = ≅ 16 diş sayısı Pem .Πd 2 t 12 .Π.23 ,5.2,75

Somun Yüksekliği m = z.h m=16.5=80 mm e=m/3=80/3=26,66mm

D0 = 1,3.d = 1,3.26 = 33 ,8mm ≅ 34 mm D2 = 1,4 D0 = 1,4.34 = 47 ,6mm

Kol Hesabı Kol malzemesi olarak St 50 seçtik.

σ kr ≥ S olmalıdır. σ eş

St 50 için

σ ak = 290 N / mm 2 σ em = 174 N / mm 2

Sıkma momentinin hesaplanması için; d  M top = Fön  2 tan(α + ρ ) + M r  2 

r=0,7.26=0,7.26=18,2 mm µ = 0,103

23 ,5  M top = 39000  . tan( 3,87 + 5,91) + 0,103 .18 ,2 2   M top = 139230 Nmm

Kol uzunluğunun hesabı Normal bir insandaki el kuvveti 200 N alınırsa M top = Fel .L

L=Kolun uzunluğu=

M top Fel

=

139230 ≅ 700 mm 200

Çevirme kolunun çapı Çevirme kolu Fel kuvvetinin meydana getirdiği momentin etkisiyle eğilme gerilmesine maruz kalır. σ=

M top

=

W D ≥ 20,15mm

139230 ≤ 174 ΠD 3 / 32

Verim Hesabı Kol bir dönüş yaptığında,milin h kadar kalkmasıyla yapılan işi düşünürsek, Verim = η =

tan α tan 3,87 = = 0,3888 tan( α + ρ) tan( 3,87 + 5,91)

η = 0,3888 .100 = %38 ,8

Yükün kaldırılması sırasında verim %38,8 olarak çıkar.

Somun İle Gövde Arasındaki Sıkı Geçmenin Hesaplamaları Gövde için malzeme GG-25 seçildi. GG 25 için σ k = 250 N / mm 2

d di ş d iç

somun= S d = 34 mm somun= S i = 26 mm

Göbek iç çapı=34 mm= Gi Göbek dış çapı=64 mm= G d

Göbek elastiklik modülü E g = 0,9.10 N / mm (dökme demir) ν göbek için poisson oranı υg = 0,25 Somun için elastiklik modülü E=8,5 .10 5 N / mm 2 5

2

ν s = 0,3 Qs =

Si 26 = = 0,7647 Sd 34

Qg =

Gi 34 = = 0,531 Gd 64

Minimum yüzey basıncı

Pmin =

2M d ΠS d2 LM

Pmin =

2.3645636 = 7,53 N / mm 2 Π.34 2 ( 40 −13 ,33 )0,1

Somun ile gövde arasındaki minimum ve maksimum sıklık değerlerini bulmak için ∆ min = ∆ min somun + ∆ min göbek

S .P = d min Es

∆ min

1 + Qs2  S .P − ν s  + d min  2 Eg 1 − Qs 

1 +Q g2  + ν  g 2 1 − Q g 

 34 .7,53  1 + 0,531 2  34 .7,53 1 + 0,7647 2 − 0 , 3 + 0,25   + 5 2 5  2 8,5.10 1 − 0,7647  0,9.10 1 − 0,5312  = 0,0083 mm

∆ min = ∆ min

Ezilme nedeniyle ∆min değerinde artış olur. Rt =Malzeme yüzeyinin maksimum pürüzlülük değeri ∆t min = 0,0083 + 2.( 0,6 Rtg + 0,6 Rts ) ∆min = 0,0083 + 2.( 0,6.0,003 + 0,6.0,003 ) ∆min = 0,0155 mm

Mohr Kırılma Teorisine göre maksimum yüzey basıncı

σ em (1 − Q g2 ) 2 =Maksimum sıklık değeri

Pmax ≤ ∆max

∆max = ∆max

somun

+ ∆max

gövde

Pmax =

120 (1 − 0,531 2 ) = 42 ,086 N / mm 2 2

∆ max

S .P = d max Es

1 + Qs2  S .P − v s  + d max  2 Eg 1 − Qs 

 34 .42 ,086 1 + 0,531 2  34 .43,086 1 + 0,7647 2 − 0,3 + + 0,25    5 2 5 2 8.5.10 1 − 0,7647 0,9.10 1 − 0,531   = 0,03916 mm

∆max = ∆max

1 + Q g2  + vg   2 1 − Q g 

Presleme Kuvveti F= ΠµPmax .d .l F=∏.0,1.43,086.34(40-13,33) F=12267,8N