4.33. ábra Nyomott rúd befogási és vezetési körülményei



Hasonló dokumentumok
Hidegfolyató eljárások

Központosan nyomott vasbeton oszlop méretezése:

ERŐVEL ZÁRÓ KÖTÉSEK (Vázlat)

Seite 1. Térfogatalakító eljárások. Redukálás. A redukálás fő alkalmazási területei. Redukálás és folyatás. Prof. Dr. Tisza Miklós Miskolci Egyetem

Segédlet: Kihajlás. Készítette: Dr. Kossa Attila BME, Műszaki Mechanikai Tanszék május 15.

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

1. Feladat. a) Mekkora radiális, tangenciális és axiális feszültségek ébrednek a csőfalban, ha a csővég zárt?

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

Forgácsnélküli alakítás NGB_AJ010_1. Beugró ábrajegyzék

Anyagtechnológiai Tanszék Készítette: Kecskés Bertalan

HELYI TANTERV. Mechanika

Frissítve: Csavarás. 1. példa: Az 5 gyakorlat 1. példájához hasonló feladat.

Tevékenység: Tanulmányozza a ábrát és a levezetést! Tanulja meg a fajlagos nyúlás mértékének meghatározásának módját hajlításnál!

Navier-formula. Frissítve: Egyenes hajlítás

Gyakorló feladatok síkalakváltozás alkalmazására forgásszimmetrikus esetben térfogati terhelés nélkül és térfogati terheléssel.

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

Csavarorsós emelőbak tervezési feladat Gépészmérnök, Járműmérnök, Mechatronikai mérnök, Logisztikai mérnök, Mérnöktanár (osztatlan) BSC szak

CSAVARORSÓS EMELŐ MŰSZAKI DOKUMENTÁCIÓ ÁLTALÁNOS CÉLOKRA FELHASZNÁLHATÓ CSAVARORSÓS EMELŐHÖZ. Maximális terhelő erő: 13 kn

Acélszerkezetek. 3. előadás

Példa: Normálfeszültség eloszlása síkgörbe rúd esetén

Szilárd testek rugalmassága

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

Hegesztett gerinclemezes tartók

Fa- és Acélszerkezetek I. 11. Előadás Faszerkezetek II. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

DEBRECENI EGYETEM, MŰSZAKI KAR, ÉPÍTŐMÉRNÖKI TANSZÉK. Acélszerkezetek II. VI. Előadás. Rácsos tartók hegesztett kapcsolatai.

1.2. Mozgó, hajlékony és rugalmas tengelykapcsolók.

Anyagszerkezet és vizsgálat

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Toronymerevítık mechanikai szempontból

Hajlított elemek kifordulása. Stabilitásvesztési módok

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

ábra A K visszarugózási tényező a hajlítási sugár lemezvastagság hányados függvényében különböző anyagminőségek esetén

Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével

Kizárólag oktatási célra használható fel!

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

Járműelemek. Rugók. 1 / 27 Fólia

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK TÉMAKÖRÖK

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK MŰSZAKI MECHANIKA II. HÁZIFELADAT

2. Tantermi Gyakorlat A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata Nyomóvizsgálat, hajlítóvizsgálat, keménységmérés

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

1. Hidegalakítás, melegalakítás, félmelegalakítás

ÜVEGEZETT FELVONÓ AKNABURKOLATOK MÉRETEZÉSE

KÉPLÉKENY HIDEGALAKÍTÁS

Segédlet a gördülőcsapágyak számításához

Tartószerkezetek modellezése

Debreceni Szakképzési Centrum Baross Gábor Középiskolája és Kollégiuma

A.2. Acélszerkezetek határállapotai

A Cournot-féle duopólium

Jármű- és hajtáselemek I. (KOJHA 156) Hegesztés kisfeladat (A típus) Járműelemek és Hajtások Tanszék

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Gépelemek II. 1. feladat. Rugalmas hajtás tervezése III. A tengely méretezése

Gépelemek 1. BMEGEGEAGG1 Hidraulikus munkahenger tervezési dokumentáció

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

Rugalmasságtan és FEM, 2005/2006. II. félév, I. ZÁRTHELYI, A

Anyagismeret I. Nyomó, hajlító vizsgálat Keménységmérés. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

SCM motor. Típus

Szilárdságtan Segédlet KIHAJLÁS

TARTÓSZERKEZETEK II. NGB_se004_02 Vasbetonszerkezetek

A beton kúszása és ernyedése

Tömeg (2) kg/darab NYLATRON MC 901 NYLATRON GSM NYLATRON NSM Átmérő tűrései (1) mm. Átmérő mm.

KÉPLÉKENYALAKÍTÁS ELMÉLET

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

KÉPLÉKENYALAKÍTÁS (GEMTT003-B) c. tantárgy követelményei a 2018/19. tanév II. félévében Gépészmérnöki Kar, II. évfolyam, BSc képzés

Cölöpcsoport elmozdulásai és méretezése

U = 24 V I = 4,8 A. Mind a két mellékágban az ellenállás külön-külön 6 Ω, ezért az áramerősség mindkét mellékágban egyenlő, azaz :...

3 Technology Ltd Budapest, XI. Hengermalom 14 3/ Végeselem alkalmazások a tűzvédelmi tervezésben

előadás Falszerkezetek

Építészeti tartószerkezetek II.

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Használható segédeszköz: - szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas számológép; - körző; - vonalzók.

KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MECHANIKA. Anyagmérnök BSc Szak Évfolyamszintű tárgy. Miskolci Egyetem. Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Szádfal szerkezet tervezés Adatbev.

KRITIKUS KÉRDÉS: ACÉL ELEMEK

Nyomott oszlopok számítása EC2 szerint (mintapéldák)

KÉPLÉKENYALAKÍTÁS ELMÉLETI ALAPJAI

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

DICHTOMATIK. Beépítési tér és konstrukciós javaslatok. Statikus tömítés

KÖTÉSEK FELADATA, HATÁSMÓDJA. CSAVARKÖTÉS (Vázlat)

Határfeszültségek alapanyag: σ H = 200 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2 ; szegecs: τ H = 160 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2. Egy szegecs teherbírása:

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

9. modul: A rugalmasságtan 2D feladatai lecke: Vastagfalú csövek

Szerszámkészítő Szerszámkészítő

KÉPLÉKENY HIDEGALAKÍTÁS

GEOTECHNIKA I. LGB-SE TALAJOK SZILÁRDSÁGI JELLEMZŐI

Átírás:

Ismételje át az Euler-féle efogási esetek mechanikai alapjait! Gyűjtse ki és tanulja a hidegfolyató élyegek terhelési típusát! Jegyezze a élyegek geometriai kialakításának szaályait! Rajzoljon különöző hidegfolyató élyegeket! Folyató szerszámok szilárdsági méretezése/ellenőrzése Folyató élyegek A hidegfolyató élyegek terhelése egytengelyű nyomó feszültség. A élyegek méretezése nyomó igényevételre és kihajlással szemeni ellenállásra (stailitásra) történik. Az alkalmazott szerszámanyagok nyomószilárdsága általáan jelentősen nagyo, mint a technológiákól fellépő folyató nyomás. Ezért szilárdsági szempontól fontosa a élyegek geometriája, azaz ne legyenek a élyegeken fezsültség-gyűjtő helyek, emetszések, a élyeg szárán szükséges átmeneteknél, keresztmetszet-változásoknál felelő lekerekítéseket kúpos átmeneteket alkalmazunk (lásd 4.30. ára). A kihajlásra történő ellenőrzés szempontjáól fontos a rúd alakú alkatrész geometriája (karcsúsága) és efogási módja, vezetése. A kihajlásra történő ellenőrzés alapja a kritikus erő határozása, amely alatti terhelés esetén a kihajlással történő stailitásvesztés (és törés) nem következnek e. Euler négy efogási esetet különöztet, amelyek a 4.33. árán láthatók. 4.33. ára Nyomott rúd efogási és vezetési körülményei Vizsgálja az egyes folyató műveletek élyegeit efogási, vezetési módjaik szerint! Tanulja a efogási, vezetési mód és a hidegfolyatási eljárás kapcsolatát, a kritikus erőt határozó összefüggéseket! Az árán látható efogási esetek közül vastag falú üreges testet hátrafolyató élyegeknél az I. eset érvényesül. Ilyenkor a élyeg rendszerint nagy felületen támaszkodik fel és efalazottnak is tekinthető. Vékonyfalú üreges testek hátrafolyatásánál a élyeg mindkét végén vezetettnek (II. eset) tekinthető.

Előrefolyató élyegek általáan rövideek felelően efogatottak lehetnek, dolgozó részüket a folyató matrica vezeti (III. eset). Ez egyes efogási esetekre a kihajlást okozó kritikus erő az alái képletekkel határozható : I. eset F krit π IE = ( 4.38) ( l) π IE II. eset Fkrit = (4.39) l III. eset F krit π IE = (4.40) ( 0,7l) Ahol: I a folyató élyeg legkise inercia nyomatéka E a élyeg anyagának rugalmassági modulusa l a élyeg e nem fogott hossza Az (4.38-4.40 )összefüggésekől iztonsági tényezőt is figyeleme vége a kihajlásra nem veszélyes élyeghossz is határozható. Tanulmányozza a 4.6. példát (lásd függelék)! Végezze el önállóan is a szükséges műveleteket, elemezze az eredményt!végezzen számítást az egyes esetekre a maximális élyeghossz határozására! Példa 4.6. Folyató élyegek ellenőrzése kihajlásra Tanulmányozza a különöző folyató műveletek matricáit! Állapítsa mennyien tekinthetők vastag falú csöveknek! Gyűjtse ki az eltéréseket! (Jegyezze, hogy a legnagyo eltérés aan áll, hogy a folyató matricák rövidek, hosszirányú méretük kicsi és elül a első nyomás nem állandó, a hosszuk mentén változó.) Folyató matricák Hidegfolyatással nagyméretű alakváltozások érthetők el. Az igen zárt matricákan fellépő első nyomások a munkadaraan éredő feszültségi és alakváltozási állapot vizsgálatával határozhatók. Az a nyomófeszültség, amely a munkadaraan éred azonos a szerszámot terhelő első nyomással. Vegyük például a tömör testet előrefolyató matricát (4.31.ára). 3

4.31. ára Tömör testet előrefolyató matrica Kövesse végig a matrica terhelését, első nyomását határozó levezetést! Jegyezze a végképletet! Folyatás közen aii-iii-as síkok között y vége az alakváltozás. A munkadara anyagáan, hosszirányan nyomófeszültség éred az anyagan. A σ xii -t(σ folyató )számítani tudjuk. AIII-as síknál kilép a dara az alakító kúpól, itt már a tengelyirányú nyomófeszültség, σ xiii =0. Belátható, hogy a kúpan, sugárirányan is nyomófeszültség éred az anyagan. Ez a nyomófeszültség azonos a szerszámot terhelő első nyomással, azaz σ r =- p. (Ugyan így az anyagan éredő x irányú feszültségek folyató nyomásnak tekinthetők σ=p foly.) Az anyag képlékeny alakváltozási állapotan van. Érvényes tehát a folyási feltétel, azaz: (4.41.) σ max - σ min = k f A σ x nyomófeszültség egyenlő a folyató nyomással, a sugárirányú feszültség a szerszámot terhelő első nyomással azaz: σ x = -p foly (4.4.) σ r = - p (4.43.) A folyási feltétel, mivel x irányan nagyo az alakváltozás, tehát a σ max =σ x - szel, a σ min =σ r -rel, így is írható: Behelyettesítve a nyomásokat: σ x -σ r =kf (4.44.) (4.45.) -p foly (-p )=k f p =k f +p foly (4.46.) Azaz a kúpan fellépő folyató nyomások értékeihez hozzá kell adni az érvényes alakítási szilárdság értékeket, a II. síkan k f0 -t, a III. síkan a már alakított anyagét, k f1 -et. 4

Az I-II. síkok között a folyatás irányáan éredő, nyomófeszültség a D átmérőjű rész magasságával (h-val) arányosan növekszik, azaz µ p Dπh σ xi = σ xii + (4.47.) D π 4 Ahol a p az anyag k f0 -jával vehető azonosnak. Az I. és II. síkok között a folyási feltétel tagjai felcserélődnek, mert itt a sugárirányú feszültség a nagyo, azaz: (4.48.) σ max - σ min = k f σ r - σ x = k f (4.49.) -p (-p foly )=k f (4.50.) P =p foly -k f (4.51.) Tehát een a téren a folyató nyomás értékeiől ki kell vonni az alig alakított anyag alakítási szilárdságát k f0 t. A szerszámot terhelő első nyomás, amint az áráól látható egy, a szerszám hossztengelye mentén nem folytonos függvény szerint változik. A II. síkan a függvénynek szakadása van. Ilyen első terhelést a folyató matrica nem írna ki. Ezért ezt a első nyomáseloszlást elméletinek tekinthetjük. A valós első nyomáseloszlás mérésekkel izonyíthatóan folytonos göre szerint változik. Ezt az árán szaggatott vonal jelzi. A iztonság érdekéen a folyató gyűrűt az elméleti maximális első nyomás értékére kell méretezni. Valamennyi folyató matrica terhelése, első nyomása hasonló gondolatmenettel határozható. Tanulmányozza, hogy milyen feszültségek érednek a folyató matricáan sugár, érintő és tengelyirányan a első, ill. a külső nyomásól adódóan! Rajzolja le a első nyomással terhelt vastag falú cső faláan éredő feszültségeket emutató árát! Folyató matricák szilárdsági méretezése A folyató matricákat terhelő első nyomás gyakran tö mint 1000 MPa. Az ilyen nagy terhelést egyetlen jelenlegi szerszámanyagunk nem írja ki, első soran a szerszám faláan éredő húzófeszültség miatt. A folyató matricák egyszerűsítő feltételekkel vastag falú csöveknek tekinthetők, melyek szilárdsági méretezése mechanikáól, szilárdságtanól ismert. A szilárdsági méretezés részletezése nélkül, a vastag falú cső faláan éredő feszültségek eloszlását mutatjuk e. Belső nyomással terhelt vastag falú cső (folyató matrica) faláan éredő feszültségek. Ilyenkor p 0, p k =0. 5

4.34. ára Belső nyomással terhelt vastag falú cső faláan éredő feszültségek A matrica faláan tengely irányan éredő feszültség az r függvényéen állandó,σ r és σ t közé esik, A redukált feszültség határozásánál nem vesszük figyeleme. A szilárdsági méretezés összetett igényevétel esetén a Mohr féle törési feltétellel egyszerűen elvégezhető. E szerint a daraot terhelő redukált feszültség kise kell legyen, mint az anyagan engedett feszültség. A redukált feszültség pedig a maximális és minimális feszültségek különsége, azaz: σ red = σ max - σ min <σ (4.5.) Az áráól látható, hogy a folyató matrica faláan minden r sugáron a σ t >σ r, a tangenciális feszültség nagyo mint a radiális. (Az előző mindenütt húzó, utói mindenütt nyomó.) Szilárdsági méretezésnél a maximális redukált feszültséget és annak helyét, a veszélyes keresztmetszetet kell határozni. Ez láthatóan r=r -nél van: σ redmax = σ tr - σ r (4.53) Eől az árán látható összefüggések felhasználásával ahol: r a σ red max = p σ (4.54.) a 1 k a = - a szerszám sugárviszonya. r Eől a rendelkezésre álló szerszámanyag és szerszámgeometria ismeretéen határozható a engedett első nyomás p a 1 σ (4.55.) a Tanulmányozza a 4.56. összefüggést! Jegyezze a szükséges sugár viszonyt határozó összefüggést! Ha a folyató technológiáól ismert, a szerszámot terhelő első nyomás és a szerszám anyaga (illetve a rá jellemző σ ), a szükséges sugár viszony (a) határozható : 6

σ a = (4.56.) σ p Érdekes következtetést lehet eől az összefüggésől levonni. Ha a számot terhelő első nyomás közel van a szerszám anyagára, engedett feszültség feléhez. a szerszám sugárviszonya nagy kell legyen, azaz nagyon vastag falú kell legyen a szerszám, de még akkor is a törés határán vagyunk. Éppen ezért a szerszám falának vastagítása nem célszerű, a gyakorlatan nem is alkalmaznak 4-nél nagyo sugárviszonyú szerszámot. Tanulmányozza a 4.7. példát (lásd függelék)! Végezze el önállóan is a szükséges műveleteket, elemezze az eredményt! Példa 4.7. Redukáló matrica szükséges sugárviszonyának határozása (A redukáló matrica is tekinthető első nyomásra igénye vett vastag falú csőnek.) Tanulmányozza/rajzolja le a 4.35. árát! Figyelje a feszültségek jellegét és eloszlását! Jegyezze a folyató szerszám tipikus erősítési módszerét, indokait! A jo oldás értéséhez vizsgáljuk a külső nyomással terhelt vastag falú cső, azaz egy külső gyűrűvel előfeszített folyató szerszám faláan éredő feszültségeket ( 4.34. ára). Látható, hogy ez eseten is a sugárirányú feszültségek nyomófeszültségek. Ami hasznos az, hogy a tangenciális feszültségek is nyomó feszültségek. Bizonyítható, hogy ez eseten is az r=r helyen van a szerszám veszélyes keresztmetszete. 4.35. ára Külső nyomással terhelt vastag falú cső A p k 0, p =0 eset akkor fordul elő, ha pl. a folyató szerszám előfeszített, de nem történik enne folyatás. Belátható, hogy egy folyató szerszám úgy erősíthető, ha külső nyomást, azaz előfeszítő gyűrűt alkalmazunk. 7

4.36. ára Előfeszített folyató szerszáman és az előfeszítő gyűrűen éredő feszültségek. Az előfeszített folyató matricáan engedett első nyomás (4.57.) a 1 p = σ max + p a k A 4.36. áráól látszik, hogy az előfeszítés lényege az, hogy a első és külső nyomással is terhelt matrica faláan az eredő húzó feszültség (σ t ) csökken így a σ red,max is csökken. Jegyezze a keményfémől készült folyató matricák előfeszítésének a módját! A folyató matricák gyakran készülnek keményfémől, melyről tudható, hogy nem szeretik a húzófeszültséget. Ezért célszerű a keményfém folyató matricákat oly mértéken előfeszíteni, hogy a ennük éredő eredő tangenciális (σ t ) feszültségi maximum nulla, vagy még kise, azaz nyomó feszültség legyen. Ez eseten ugyanis a törési feltétel σ redmax = σ t - σ r σ vagy σ redmax = 0-(-p ) σ, azaz (4.58.) A szerszáman engedett első nyomás egyenlő lehet a keményfémre jellemző nyomó szilárdsággal, ami tö ezer MPa is lehet. A folyató szerszámok előfeszítése kúpos sajtolással vagy melegítéssel és lehűtéssel, azaz zsugorítással oldható. Az így szükséges túlfedés értéke általáan 0,3 0,8 mm, a első átmérőre vonatkoztatva. Töszörösen előfeszített szerszámokra is szükség lehet. Gyártási pontatlanságok miatt háromszorosan előfeszített, azaz négytagúnál törészes folyató szerszámot nem célszerű használni. 8