т, переборює моменти сил опору обертанню. Представляється важелем циліндричної форми.
) Гвинт. Гвинт призначений для створення тривалого осьового стискаючого зусилля за допомогою перетворення обертального руху в поступальний рух і підведеного моменту завдяки взаємодії з гайкою по гвинтової поверхні. Представляється у вигляді складної деталі циліндричної форми з гвинтовою поверхнею.
) Гайка. Гайка призначена для виконання функції передачі обертання гвинта. Зусилля, стискуюче гвинт, через гайку передається на чутливий елемент, тобто пружину. Представляється втулкою з внутрішнім різьбленням на наскрізному отворі, зовнішньої циліндричною поверхнею.
) Пружина. Пружина служить чутливим елементом, який сприймає зусилля від стиснення гвинта.
) Черв'ячний механізм. Черв'ячний механізм служить для істотного збільшення крутного моменту. Провідним ланкою є черв'як. Черв'ячна передача без змащення і вібрації володіє ефектом самоторможения і є незворотною.
) Важіль. Важіль служить для передачі зусилля від гвинта на досліджуваний зразок і збільшення цього зусилля.
2. Фізична модель деталей механізму
Рис. 1. Ескіз рукоятки і модель її навантажень.
Гвинт. У передачі гвинт-гайка віт повинен запобігати:
· знос гвинта;
· руйнування гвинта по небезпечних перетинах або витків різьби;
· відсутність необхідного самоторможения гвинта (може виникнути при великому куті профілю різьби);
· втрата стійкості при максимально висунутому положенні.
Рис. 2. Схема навантаження витків різьби гвинта
Гайка. У передачі гвинт-гайка повинне запобігати:
· руйнування гайки по небезпечних перетинах корпусу гайки, витків різьби;
· прослизання гайки всередині корпусу, що не є критичним, але веде до незручностей в експлуатації механізму, а також може знизити опір гайки руйнуванню.
Рис. 3. Схема навантаження витків різьби гайки.
Пружина. Розрахунок пружин зводиться до розрахунку на дотичні напруження і порівняння цих напруг з допустимими.
Рис. 4. Основні геометричні параметри кручений циліндричної пружини
Черв'ячний механізм. Розрахунок черв'ячних передач зводиться до розрахунку на контактні напруги і напруги вигину зубів черв'ячного колеса.
Рис. 5. Сили в зачепленні черв'ячної передачі.
Важіль. Критерієм працездатності важеля є здатність передавати зусилля від гвинта на випробуваний зразок, при цьому не відчуваючи вигин.
Рис.6. Схема навантаження важеля
Рис. 7. Загальна схема установки
3. Математична модель
Вихідні дані:
· максимальне зусилля, кН=50;
· максимальна деформація пружини, мм=200;
· режим роботи - тривалий
· тип різьблення - трапецеїдальних;
· матеріал гвинта - сталь 50
· матеріал гайки - бронза
. 1 Математична модель рукоятки
обумовлюється працездатність рукоятки, математична модель складається з умов:
· умова міцності на вигин:
;
· умова рівноваги: ??
. 1.1 Робота з математичною моделлю рукоятки
Проектувальний розрахунок рукоятки полягає у визначенні її розрахункової довжини.
Розрахункова довжина рукоятки визначається з умови:
, Нм
Момент TР визначається, як момент необхідний для попереднього стиснення пружини перед роботою експериментальної установки.
У залежності від частоти і тривалості роботи установки, сила впливу на рукоятку FР приймається з таких міркувань: Р=120 .. .200 Н - при тривалому і частому режимі роботи; Р=250 .. .300 Н - при короткочасному режимі роботи;=1 або 2.
Бажано, щоб LР була не більше 1200 мм, в цьому випадку приймаємо m=2
Загальна довжина рукоятки:
, мм
У результаті:
ТР=144 Н * м
Т=288 Н * м=2=180 Н=400 мм=500 ММІ=350 мм
...
