BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Tervezési Feladat Jármőelemek és Hajtások Tanszék A féléves tervezési feladatot az alábbi részletezés alapján végezze el: 0. Készítsen a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelı rajzborítót (félbehajtott A1 mérető fehér rajzlap vagy csomagolópapír)! Feladatbeadáskor ebben helyezze el a beadás tárgyát képezı dokumentációt (törzsrajzot, a mőhelyrajzot és a számítási dokumentációt)! Elsı tervezési részfeladat (TF1): 1. Elemezze a kiadott szerkezetet az alábbi szempontok figyelembevételével: a) Készítsen szabadkézi vázlatokat a szerkezetrıl. A kiadott modellen végezzen méréseket a fıbb geometriai méretek megállapításához. b) Határozza meg a szerkezet feladatát, mőködési alapelvét (fizikai hatáselvek), készítsen kinematikai vázlatot! c) Elemezze a szerkezetre ható terheléseket és határozza meg azok hatást az egyes szerkezeti elemekre! d) Elemezze a szerkezet mozgó elemeit, határozza meg az egymáshoz képest elmozduló alkatrészek között az illeszkedési viszonyokat! e) Készítsen mechanikai modelleket, ezek alapján végezze el a teherviselı alkatrészek ellenırzı számítását! Adott anyagminıségek feltételezésével határozza meg a szerkezet teherbírását! 2. Készítse el a kiadott szerkezet M1:1 arányú törzsrajzát A2 mérető fehér rajzlapo(ko)n, ceruzával kihúzva! A rajzokon használja a hivatalos Tanszéki Szövegmezıt! A törzsrajzot az alábbi szempontok szerint készítse el: a) Rajzolja meg a szerkezetet a szükséges számú nézettel, metszettel és kinagyított részlettel úgy, hogy a szerkezetben szereplı összes alkatrész egyértelmően meghatározható legyen! A törzsrajzon ábrázolja az esetleges szélsı helyzeteket! b) Méretezze be a törzsrajzon az alábbi méreteket: - fıméretek, - illesztett és tőrésezett méretek, - számítással meghatározott/ellenırzött méretek, - befoglaló és csatlakozó méretek, - szélsı helyzetekhez tartozó méretek, c) A törzsrajzon nem kell megadni: - kiemelt felületi érdesség, felületi érdességek, - tőréstáblázat. d) Végezze el a tételszámozást! Töltse ki a szövegmezı és a darabjegyzék megfelelı rovatait! e) A törzsrajz rajzszámát a következı módon adja meg: JHE-I. 1 00 1
Második tervezési részfeladat (TF2): 3. Dolgozzon ki alternatív konstrukciós megoldást a gyakorlatvezetı által kijelölt funkcionális részegység megvalósítására! Elemezze a módosítást, részletezze az elınyeit és hátrányait! 4. Készítse el a gyakorlatvezetı által kijelölt alkatrész M1:1 arányú mőhelyrajzát A3 mérető fehér rajzlapon, ceruzával kihúzva! A mőhelyrajzon használja a hivatalos Tanszéki Szövegmezıt! A mőhelyrajzot az alábbi szempontok szerint készítse el: a) Ábrázolja az alkatrészt a szükséges számú nézetekkel, metszetekkel, kinagyított részletekkel úgy, hogy az alkatrész összes mérete egyértelmően meghatározható legyen! b) Készítse el az alkatrész teljes mérethálózatát, a felületi érdességek, tőrések feltüntetésével! Adja meg az esetleges szöveges utasításokat is! c) Töltse ki a szövegmezı megfelelı rovatait! d) A mőhelyrajz rajzszámát a következı módon adja meg: JHE-I. 1 01 5. Készítse el a számítási dokumentációt! A dokumentációt megfelelı módon tagolja az alábbi szempontok szerint: a) Ismertesse a kiadott szerkezet célját, funkcióját, fıbb paramétereit (magyarázó ábrákkal)! b) Dokumentálja az 1. pontban részletezetteket. Végezze el a szükséges szilárdsági és egyéb számításokat és ellenırzéseket! A számításhoz készítsen megfelelı elvi ábrákat! c) Készítse el a teher emelésére és süllyesztésre vonatkozó vektorábrákat (amennyiben értelmezett) A4 mérető mm-papíron! A vektorábrákat alkalmas léptékben szerkessze meg, továbbá tüntesse fel a megfelelı erı- és szögértékek numerikus értékét is! d) Készítse el a szerkezet mőszaki leírását e) A számítási dokumentációt a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen, összetőzve készítse el (A4 mérető fehér lapokon tintával, az ábrákat ceruzával)! A tervezési feladat elkészítéséhez a Devecz János (szerk.): Gépelemek I. Feladatok címő jegyzet megfelelı fejezetei nyújtanak segítséget. Budapest, 20... gyakorlatvezetı 2
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Kifáradás kisfeladat Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.:...... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK (A Gépelemek I. Feladatok c. jegyzet 2.4 fejezetében található) A vagy B alak Élettartam = 2 10 6 ciklus M =.......... Nm d =.......... mm D =.......... mm r =.......... mm Felületi érdesség: R a = 3.2 µm és R z = 4.5 R a A keresztmetszet átmeneti alakja: A alak (Gépelemek I. Feladatok 2.19 ábra) Alapanyag határállapot jellemzıi (kifáradási és statikus) B alak (Gépelemek I. Feladatok 2.22 ábra) Hajlítás Anyag: S235 JR 34CrMo4 Tiszta váltakozó határamplitúdó: σ V [σ M =0] [MPa] 182 431 Tiszta lüktetı határamplitúdó: σ A [σ M = σ A ] [MPa] 137[σ M =137] 336.5[σ M =336.5] Folyáshatár húzásra: R eh [MPa] 235 667 Szakitószilárdság: R m [MPa] 410 950 Folyáshatár hajlításra: σ h F [MPa] 282 800 Csavarás Anyag: S235 JR 34CrMo4 Tiszta váltakozó határamplitúdó τ V [τ M =0] [MPa] 102 246 Határamplitúdó adott középfeszültségen τ A [τ M = ] [MPa] 95[τ M =50] 230[τ M =100] Folyáshatár csavarásra τ F [MPa] 148 387 Lépték a diagram rajzolásához 10 mm 20 MPa 50 MPa Ssz.:....... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK σ m σ a K f,σ γ κ σ σ VK S m S S σ σ σ a S m graf σ Sa graf [MPa] [MPa] [ - ] [ - ] [ - ] [MPa] [ - ] [ - ] [ - ] [ - ] [ - ] [ - ] S σ graf Budapest, 20... gyakorlatvezetı 3
KIFÁRADÁS KISFELADAT RÉSZLETEZÉSE: 1. Határozza meg analitikus úton (számítással) a kiadott feladat sorszámának megfelelı tengely átmeneti keresztmetszetének kifáradással szembeni biztonsági tényezıjét hajlító igénybevétel esetére! A diagrammal megadott tényezık meghatározásához használja a megadott összefüggést (ha létezik)! A megoldás során határozza meg: a névleges hajlítófeszültséget: középfeszültség (σ m ), feszültség amplitúdó(σ a ); a kifáradási határt befolyásoló tényezıket: gátlástényezı (K f,σ ), mérettényezı (γ), érdességi tényezı (κ); (lásd: Gépelemek I. Feladatok 2.19, 2.22. ábrák és a mellékelt diagramok) az alkatrész tiszta váltakozó határamplitúdóját (σ VK ); a biztonsági tényezıket: közepes feszültség részbiztonsági tényezı ( S ), feszültség amplitúdó részbiztonsági tényezı ( S ), valamint eredı biztonsági tényezı (S σ ); σ a 2. Határozza meg grafikus úton (szerkesztéssel) a kiadott feladat sorszámának megfelelı tengely átmeneti keresztmetszetének kifáradással szembeni biztonsági tényezıjét hajlító igénybevétel esetére! A szerkesztéshez az egyszerősített Haigh-diagramot használja! A megoldás során szerkessze meg (A4 mérető mm-papíron, a megadott léptékben, egy ábrába): Az alapanyag Haigh-diagramját; Az alkatrész Haigh-diagramját; Az egyszerősített Haigh diagramot; Az ábrán tüntesse fel: A megadott, illetve számítással meghatározott feszültség adatokat; A grafikus úton, szerkesztéssel kapott biztonsági tényezıket: ( S graf ; σ m σ m σ Sa graf ; S σ graf)! 3. A számítási lapokat és a Haigh-diagramokat tartalmazó lapot összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 4
η k 1 = 8 R 1 + 1 r R eh m 3 Érzékenységi tényezı Mérettényezı Felületi érdesség tényezı 5
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Csavarkötés kisfeladat (A típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: A/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK A E ac=2.1 10 5 [N/mm 2 ]; E öv =1.25 10 5 [N/mm 2 ]; µ m =0.15; µ a =0.13; l t =0.75 l k Ssz. d P d 2 d 3 S T [Nm] F ü [kn] 1 M6 1.00 5.212 4.563 10 10 5 30 2 M8 1.25 7.042 6.230 13 25 8 36 3 M10 1.50 8.862 7.888 16 49 13 40 4 M12 1.75 10.679 9.543 18 86 19 50 5 M14 2.00 12.503 11.204 21 135 25 60 6 M16 2.00 14.503 13.204 24 210 35 66 7 M18 2.50 16.164 14.541 27 290 40 70 8 M20 2.50 18.164 16.541 30 410 50 75 9 M22 2.50 20.164 18.541 34 550 70 80 10 M24 3.00 21.803 19.855 36 710 80 85 11 M27 3.00 24.803 22.855 41 1050 100 95 l k 12 M30 3.00 27.462 25.189 46 1450 130 100 Sorszám: Elıfeszítés utáni állapotban Üzemi erı fellépése után SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S l γ 0 λ 0 δ 0 F t0 F max0 e A/.... S cv S lv γ v λ v δ v F tv F maxv [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] Budapest, 20... gyakorlatvezetı 6
CSAVARKÖTÉS KISFELADAT (A típus) RÉSZLETEZÉSE: 1. Határozza meg az elıfeszített csavarkötésben az üzemi erı fellépése elıtti állapotban: a) a menetemelkedési szöget (α) és a súrlódási félkúpszöget (ρ ); b) az elıfeszítı erı nagyságát (F e ); c) a csavar keresztmetszetét (A c ) és a lemezek keresztmetszetét a Junker-féle összefüggés alapján (A l ); d) a csavar rugómerevségét (s c ), a lemezek rugómerevségét (s l ), valamint a rugómerevségek arányát (γ 0 ); e) a csavar megnyúlását (λ 0 ) és lemezek összenyomódását (δ 0 ); f) a csavarban az üzemi erı okozta többleterıt (F t0 ) és maximális erıt (F max0 ); 2. Határozza meg a csavarkötésben az üzemi erı fellépése utáni állapotban: a) a csavar valóságos rugómerevségét (s cv ), a lemezek valóságos rugómerevségét (s lv ), valamint a valóságos rugómerevségek arányát (γ v ); b) a csavar valóságos megnyúlását (λ v ) és lemezek valóságos összenyomódását (δ v ); c) a csavarban az üzemi erı okozta valóságos többleterıt (F tv ) és valóságos maximális erıt (F maxv ); 3. Szerkessze meg A4 mérető mm-papíron - egy ábrába - a csavarkötésre vonatkozó erıhatás ábrákat az üzemi erı fellépése elıtti és az üzemi erı fellépése utáni állapotban (1. és 2. pontok), a lazítóhatás figyelembevételével! 4. A számítási lapokat és az erıhatásábrát tartalmazó lapot összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 7
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Csavarkötés kisfeladat (B típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: B/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK B E ac =2.1 10 5 [N/mm 2 ]; E al =0.7 10 5 [N/mm 2 ]; µ m =0.14; µ a =0.12; l t =0.2 l k ; Ssz. d P d 2 d 3 S T [Nm] F ü [kn] 1 M8 1.00 7.212 6.563 13 25 9 50 2 M10 1.25 9.042 8.231 16 135 25 60 3 M12 1.25 11.028 10.217 18 88 22 70 4 M14 1.50 12.854 11.879 21 83 22 80 5 M16 1.50 14.854 13.879 24 140 30 85 6 M18 1.50 16.854 15.879 27 210 40 90 7 M20 1.50 18.854 17.879 30 305 50 90 8 M22 1.50 20.854 19.879 34 425 70 85 9 M24 2.00 22.493 21.194 36 570 80 90 10 M27 2.00 25.493 24.194 41 720 90 95 l k 11 M30 2.00 28.493 27.194 46 1050 120 100 12 M33 2.00 31.493 30.194 50 1450 150 105 Sorszám: Elıfeszítés utáni állapotban Üzemi erı fellépése után SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S l γ 0 λ 0 δ 0 F t0 F max0 e B/.... S cv S lv γ v λ v δ v F tv F maxv [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] Budapest, 20... gyakorlatvezetı 8
CSAVARKÖTÉS KISFELADAT (B típus) RÉSZLETEZÉSE: 1. Határozza meg az elıfeszített csavarkötésben az üzemi erı fellépése elıtti állapotban: a) a menetemelkedési szöget (α) és a súrlódási félkúpszöget (ρ ); b) az elıfeszítı erı nagyságát (F e ); c) a csavar keresztmetszetét (A c ) és a lemezek keresztmetszetét a Junker-féle összefüggés alapján (A l ); d) a csavar rugómerevségét (s c ), a lemezek rugómerevségét (s l ), valamint a rugómerevségek arányát (γ 0 ); e) a csavar megnyúlását (λ 0 ) és lemezek összenyomódását (δ 0 ); f) a csavarban az üzemi erı okozta többleterıt (F t0 ) és maximális erıt (F max0 ); 2. Határozza meg a csavarkötésben az üzemi erı fellépése utáni állapotban: a) a csavar valóságos rugómerevségét (s cv ), a lemezek valóságos rugómerevségét (s lv ), valamint a valóságos rugómerevségek arányát (γ v ); b) a csavar valóságos megnyúlását (λ v ) és lemezek valóságos összenyomódását (δ v ); c) a csavarban az üzemi erı okozta valóságos többleterıt (F tv ) és valóságos maximális erıt (F maxv ); 3. Szerkessze meg A4 mérető mm-papíron - egy ábrába - a csavarkötésre vonatkozó erıhatás ábrákat az üzemi erı fellépése elıtti és az üzemi erı fellépése utáni állapotban (1. és 2. pontok), a lazítóhatás figyelembevételével! 4. A számítási lapokat és az erıhatásábrát tartalmazó lapot összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 9
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Csavarkötés kisfeladat (C típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: C/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK C E ac =2.1 10 5 [N/mm 2 ]; µ m =0.17; µ a =0.15; l t =0.5 l k ; Ssz. d P d 2 d 3 S T [Nm] F ü [kn] l k 1 M10 1.50 8.862 7.888 16 40 10 30 2 M12 1.75 10.679 9.543 18 70 15 40 3 M14 2.00 12.503 11.204 21 100 20 50 4 M16 2.00 14.503 13.204 24 160 25 60 5 M18 2.50 16.164 14.541 27 230 35 70 6 M22 2.50 20.164 18.541 34 510 45 80 7 M27 3.00 24.803 22.855 41 800 80 90 8 M30 3.50 27.462 25.189 46 1300 100 100 9 M33 3.50 30.462 28.189 50 1800 120 110 10 M18 2.50 16.164 14.541 27 200 30 120 11 M20 2.50 18.164 16.541 30 350 40 130 12 M24 3.00 21.803 19.855 36 600 50 140 Sorszám: Elıfeszítés utáni állapotban Üzemi erı fellépése után SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S l γ 0 λ 0 δ 0 F t0 F max0 e C/.... S cv S lv γ v λ v δ v F tv F maxv [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] Budapest, 20... gyakorlatvezetı 10
CSAVARKÖTÉS KISFELADAT (C típus) RÉSZLETEZÉSE: 1. Határozza meg az elıfeszített csavarkötésben az üzemi erı fellépése elıtti állapotban: a) a menetemelkedési szöget (α) és a súrlódási félkúpszöget (ρ ); b) az elıfeszítı erı nagyságát (F e ); c) a csavar keresztmetszetét (A c ) és a lemezek keresztmetszetét a Junker-féle összefüggés alapján (A l ); d) a csavar rugómerevségét (s c ), a lemezek rugómerevségét (s l ), valamint a rugómerevségek arányát (γ 0 ); e) a csavar megnyúlását (λ 0 ) és lemezek összenyomódását (δ 0 ); f) a csavarban az üzemi erı okozta többleterıt (F t0 ) és maximális erıt (F max0 ); 2. Határozza meg a csavarkötésben az üzemi erı fellépése utáni állapotban: a) a csavar valóságos rugómerevségét (s cv ), a lemezek valóságos rugómerevségét (s lv ), valamint a valóságos rugómerevségek arányát (γ v ); b) a csavar valóságos megnyúlását (λ v ) és lemezek valóságos összenyomódását (δ v ); c) a csavarban az üzemi erı okozta valóságos többleterıt (F tv ) és valóságos maximális erıt (F maxv ); 3. Szerkessze meg A4 mérető mm-papíron - egy ábrába - a csavarkötésre vonatkozó erıhatás ábrákat az üzemi erı fellépése elıtti és az üzemi erı fellépése utáni állapotban (1. és 2. pontok), a lazítóhatás figyelembevételével! 4. A számítási lapokat és az erıhatásábrát tartalmazó lapot összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 11
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Csavarkötés kisfeladat (D típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: D/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK D E ac =2.1 10 5 [N/mm 2 ]; µ m =0.11; µ a =0.10; l t =2 l k /3 ; Ssz. d P d 2 d 3 S T [Nm] F ü [kn] 1 M6 1.00 5.212 4.563 10 5 3 40 2 M8 1.25 7.042 6.230 13 12 5 50 3 M10 1.50 8.862 7.888 16 24 8 60 4 M12 1.75 10.679 9.543 18 43 12 70 5 M14 2.00 12.503 11.204 21 69 18 80 6 M16 2.00 14.503 13.204 24 110 25 90 7 M18 2.50 16.164 14.541 27 150 30 95 l k 8 M20 2.50 18.164 16.541 30 215 40 100 9 M22 2.50 20.164 18.541 34 300 50 105 10 M24 3.00 21.803 19.855 36 375 60 110 11 M27 3.00 24.803 22.855 41 570 80 115 12 M30 3.50 27.462 25.189 46 770 95 120 Sorszám: Elıfeszítés utáni állapotban Üzemi erı fellépése után SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S l γ 0 λ 0 δ 0 F t0 F max0 e D/.... S cv S lv γ v λ v δ v F tv F maxv [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] Budapest, 20... gyakorlatvezetı 12
CSAVARKÖTÉS KISFELADAT (D típus) RÉSZLETEZÉSE: 1. Határozza meg az elıfeszített csavarkötésben az üzemi erı fellépése elıtti állapotban: a) a menetemelkedési szöget (α) és a súrlódási félkúpszöget (ρ ); b) az elıfeszítı erı nagyságát (F e ); c) a csavar keresztmetszetét (A c ) és a lemezek keresztmetszetét a Junker-féle összefüggés alapján (A l ); d) a csavar rugómerevségét (s c ), a lemezek rugómerevségét (s l ), valamint a rugómerevségek arányát (γ 0 ); e) a csavar megnyúlását (λ 0 ) és lemezek összenyomódását (δ 0 ); f) a csavarban az üzemi erı okozta többleterıt (F t0 ) és maximális erıt (F max0 ); 2. Határozza meg a csavarkötésben az üzemi erı fellépése utáni állapotban: a) a csavar valóságos rugómerevségét (s cv ), a lemezek valóságos rugómerevségét (s lv ), valamint a valóságos rugómerevségek arányát (γ v ); b) a csavar valóságos megnyúlását (λ v ) és lemezek valóságos összenyomódását (δ v ); c) a csavarban az üzemi erı okozta valóságos többleterıt (F tv ) és valóságos maximális erıt (F maxv ); 3. Szerkessze meg A4 mérető mm-papíron - egy ábrába - a csavarkötésre vonatkozó erıhatás ábrákat az üzemi erı fellépése elıtti és az üzemi erı fellépése utáni állapotban (1. és 2. pontok), a lazítóhatás figyelembevételével! 4. A számítási lapokat és az erıhatásábrát tartalmazó lapot összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 13
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Hegesztés kisfeladat (A típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: A/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK Ssz. F α s b Ssz. F α s b [N] [ ] [N] [ ] 1 1200 30 2 20 9 8000 60 4 50 2 1800 45 2 25 10 5000 30 2.5 60 3 2500 60 2.5 25 11 9000 45 4 60 4 2000 30 2 30 12 8000 60 2.5 70 5 3000 45 2.5 30 13 9000 30 4 70 6 4000 60 2.5 40 14 8000 45 2.5 80 7 4000 30 3 40 15 13000 60 4 80 8 4500 45 2.5 45 Ssz.: A/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK σ h Σl h n(a) t(a) σ red,1 a 1 σ red,2,4 a 2,4 σ red,3 a 3 a S MPa mm MPa/mm MPa/mm MPa mm MPa mm MPa mm mm - Budapest, 20... gyakorlatvezetı 14
HEGESZTÉS KISFELADAT (A típus) RÉSZLETEZÉSE: Az ábrán látható hegesztett szerkezet igénybevétele húzás (F). A zártszelvény anyaga S235 JR, a varrat határállapoti feszültsége 170 MPa. 1. Határozza meg az ábrán látható hegesztett körvarrat szükséges gyökméretét úgy, hogy a varrat szilárdsága megegyezzen a húzott zártszelvény szilárdságával! Vizsgálja meg a gyökméret megvalósíthatóságának lehetıségét! a) Határozza meg a zártszelvényben ébredı húzófeszültséget (σ h )! b) Határozza meg az összes hasznos varrathosszt (Σl h )! c) Határozza meg a gyökméret függvényében a külsı feszültség komponenseit (n(a) és t(a))! d) Határozza meg az egyes varratszakaszok középsíkjának hajlásszögét (Θ i ); e) Határozza meg a gyökméret függvényében az egyes varratszakaszok: - külsı feszültség komponenseit (n(a i ), t (a i ) és t (a i )); - belsı feszültség komponenseit (σ (a i ), τ (a i ) és τ (a i )); - redukált feszültségét (σ red,i )! f) Az egyenszilárdság feltételébıl határozza meg az egyes varratszakaszok gyökméretét (a i )! g) Az egyes varratszakaszok gyökméretének ismeretében határozza meg a körvarrat szükséges gyökméretét (a), valamint a megvalósíthatóságot (a s)! 2. Határozza meg az F igénybevétellel szembeni statikus biztonsági tényezı (S) értékét, ha a gyökméret a=0.6s! 3. A számítási lapokat összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 15
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Hegesztés kisfeladat (B típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: B/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK Ssz. F T a 1 b d Ssz. F T a 1 b d [N] [Nm] [N] [Nm] 1 2000 40 2 10 20 9 20000 100 4 14 35 2 3000 50 2.5 11 20 10 25000 150 5 15 35 3 4000 60 3 12 20 11 30000 200 6 16 35 4 5000 65 3 12 25 12 35000 200 5 16 40 5 6000 70 3.5 13 25 13 40000 250 6 18 40 6 8000 80 4 14 30 14 45000 300 6 20 40 7 10000 90 4 15 30 15 50000 350 6 25 45 8 15000 100 5 16 30 Ssz.: B/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK n 1 t 1 σ red,1 Θ 2 a 2 t,2 (lh) t,2 (lh) σ red,2 (lh) l h l S MPa MPa MPa fok mm MPa/mm MPa/mm MPa/mm mm mm - Budapest, 20... gyakorlatvezetı 16
HEGESZTÉS KISFELADAT (B típus) RÉSZLETEZÉSE: Az ábrán látható hegesztett szerkezet igénybevétele húzás (F) és csavarás (T). Az összehegesztendı elemek anyaga S235 JR, a varratok határállapoti feszültsége 170 MPa. 1. Határozza meg az ábrán látható hegesztett szerkezetben a rálapolás (l) mértékét, ha azt akarjuk, hogy a sarokvarrat szilárdsága a hosszanti varratok szilárdságával! a) Határozza meg az F és T terhelésekbıl a sarokvarrat: - külsı feszültség komponenseit (n 1 és t 1 ); - belsı feszültség komponensekeit (σ,1, τ,1 és τ,1 ); - redukált feszültségét (σ red,1 )! b) Határozza meg a hosszvarratok gyökméretét (a 2 ), a varrat keresztmetszetébe írható maximális mérető egyenlı szárú háromszög alaphoz tartozó magasságát; c) Határozza meg a hasznos varrathossz függvényében a hosszvarrat: - külsı feszültség komponensét (t 2 (l h )); - belsı feszültség komponenseit (σ,2 (l h ), τ,2 (l h ) és τ,2 (l h )); - redukált feszültségét (σ red,2 (l h )); d) A sarokvarrat és a hosszanti varratok szilárdságának egyenlıségi feltételébıl (σ red,1 =σ red,2 ) határozza meg a hasznos varrathosszt (l h )! e) A hasznos varrathossz ismeretében határozza meg a rálapolás (l) mértékét, figyelembe véve a varrat szélbeégését! 2. Határozza meg az F és T igénybevételekkel szembeni statikus biztonsági tényezı (S) értékét! 3. A számítási lapokat összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 17
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Jármő- és hajtáselemek I. (KOJHA 125) Hegesztés kisfeladat (C típus) Jármőelemek és Hajtások Tanszék Ssz.: C/... Név:......................................... Neptun kód.:......... ADATVÁLASZTÉK Ssz. F 1 F 2 b 1 b 2 v α Ssz. F 1 F 2 b 1 b 2 v α [N] [N] [ ] [N] [N] [ ] 1 2000 2500 20 20 4 35 9 6500 7000 40 40 8 45 2 3000 2000 25 20 4 40 10 8000 7000 45 40 8 35 3 3500 2500 30 20 5 45 11 7500 8000 45 45 8 40 4 3000 3500 30 30 5 35 12 12000 10000 50 40 10 45 5 4000 3500 35 30 5 40 13 12000 3000 50 45 10 40 6 3500 4000 35 35 6 45 14 12500 11000 50 45 10 40 7 6000 5000 40 30 6 35 15 13000 14000 50 50 10 45 8 7000 6000 40 30 8 40 Ssz.: C/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK σ h,1 σ h,2 t 1 (lh 1 ) t 2 (lh 2 ) σ red,1 l 1 σ red,2 l 2 n 3 (lh 3 ) t 3 (lh 3 ) σ red,3 l 3 MPa MPa MPa/mm MPa/mm MPa mm MPa mm MPa/mm MPa/mm MPa mm Budapest, 20... gyakorlatvezetı 18
HEGESZTÉS KISFELADAT (C típus) RÉSZLETEZÉSE: Az ábrán látható hegesztett szerkezet igénybevétele húzás (F 1, F 2 ). Az lemezek anyaga S235 JR, a varratok határállapoti feszültsége 170 MPa. 1. Határozza meg az 1-es és 2-es pántlemezben az l 1 és l 2 varrathosszakat, ha azt akarjuk, hogy az egyes lemezekben és a hozzájuk tartozó varratokban azonos nagyságú feszültség ébredjen! a) Határozza meg az ébredı húzófeszültségétet (σ h,1 és σ h,2 )! b) Határozza meg a hasznos varrathosszak (l h,1 és l h,2 ) függvényében a varratok: - külsı feszültség komponenseit (t 1 (l h1 ) és t 2 (l h2 )); - belsı feszültség komponenseit (τ,1 (l h1 )és τ,2 (l h2 )); - redukált feszültségét (σ red,1 (l h1 ) és σ red,2 (l h2 ))! c) Az egyenszilárdság feltételébıl (σ h,1 =σ red,1 és σ h,2 =σ red,2 ) határozza meg a hasznos varrathosszakat (l h,1 és l h,2 )! d) A hasznos varrathosszak ismeretében határozza meg a rálapolások (l 1 és l 2 ) méretét, figyelembe véve a varrat szélbeégését! 2. Határozza meg a 3-as köténylemez hosszvarratát (l 3 ), ha a hegesztett varrat megkívánt statikus biztonsági tényezıje S=3! a) Határozza meg az F 1 és F 2 terhelésekbıl a hasznos varrathossz (l h3 ) függvényében a varrat: - külsı feszültség komponenseit (n 3 (l h3 ) és t 3 (l h3 )); - belsı feszültség komponenseit (σ,3 (l h3 ), τ,3 (l h3 ) és τ,3 (l h3 )); - redukált feszültségét (σ red,3 (l h3 )! b) Az S=3 feltételébıl határozza meg a hasznos varrathosszt (l h,3 )! c) A hasznos varrathossz ismeretében határozza meg a köténylemez (l 3 ) méretét, figyelembe véve a varrat szélbeégését! 3. A számítási lapokat összetőzve, a Tanszéki Általános Formai Követelményeknek megfelelıen készítse el! A kapott eredményeket a Feladatlapon elhelyezett SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK táblázatban fel kell tüntetni! 19