și asigurând o mare precizie a mișcării. Distribuția largă a transmisiei prin șurub se datorează simplității relative în fabricarea și rentabilitatea elementelor sale, cu o capacitate mare de rulare și compactare.
În acest articol vom analiza tehnica de calcul a mecanismelor mecanice pe baza unei transmisii cu șurub (presă, jack, lăcătuș, clemă etc.) și se propune automatizarea acestui calcul în programul Excel.
Vom calcula transmisia cu șurub prin exemplul unei cricuri.
Cricul indicat în figura de mai jos trebuie să ridice o încărcătură de un ton și jumătate.
Să notăm forța axială în newtoni (aceasta este o sarcină dată de un ton și jumătate)
Selectați tipul de fir din caseta combo
în celulele combinate C4, D4, E4: trapezoidale
Pentru tipul de fir selectat, programul selectează din "Baza de calcul pentru calcul" și scrie din celula H8 factorul de înălțime a firului
Din celula I8 - unghiul de înclinare al laturii de lucru a profilului filetului în grade
Apoi, selectați materialele pentru șurub și piuliță din caseta combo
în celulele combinate C7, D7, E7: oțel (întărit) / bronz
Pentru materialele selectate, Excel selectează din "Baza de date pentru calcul" și scrie de la K10 presiunea specifică permisă în angrenajul elicoidal în MegaPascals
Din coeficientul celulă L10 de frecare alunecătoare în filet (cu lubrifiere)
Selectați înălțimea relativă a piuliței din caseta combo
Programul produce primul rezultat intermediar: diametrul mediu al filetului estimat (pe criteriul rezistenței la uzură) în milimetri, calculat prin formula
Pe baza datelor obținute în etapa anterioară, setați diametrul exterior al filetului șurubului (diametrul interior al filetului piuliței) în milimetri, selectând valoarea corespunzătoare din caseta combo
În mod similar, am setat pasul filetului - și în milimetri
Programul produce un al doilea rezultat intermediar: diametrul mediu al firului în milimetri, care este determinat de formula
în D14 celulă: = IF (C4 = "Metric"; D12-6 / 8 * 0,866025 * D13; D12-D5 * D13) = 28,5
Atenție vă rog! Un punct important! Dacă diametrul mediu al firului din celula D14 este, din orice motiv, mai mic decât valoarea calculată din celula D11, atunci programul "inundă" câmpul celulei D14 cu roșu. Aceasta va atrage atenția utilizatorului și va trebui să schimbe diametrul exterior și / sau pasul filetului astfel încât diametrul mediu să devină puțin mai mare decât valoarea preliminară a proiectului.
Programul propune să ia în considerare și să aprobe înălțimea piuliței în milimetri, oferind valoarea calculată cu formula
în celula D15: = D10 * D14 = 34,2
Luăm înălțimea piuliței în milimetri puțin mai mult decât cea calculată și scriem
Apoi Excel ne dă o serie de rezultate intermediare următoare ale calculului transmisiei cu șurub. Numărul de fire de piuliță
în celula D17: = D16 / D13 = 11,7
Unghi de rotație a firului pe diametrul mediu în grade
în celula D18: = D16 / D13 = 1919
Unghi redus de frecare în grade
în celula D19: = ATAN (D9 / COS (D6 / 180 * PI ()) / PI () * 180 =
Verificarea stării de auto-inhibare a transmisiei
în celulele combinate C20, D20, E20: = IF (D19> D18; "În desfășurare"; "Neefectuat") = În desfășurare
Momentul de frecare dintr-un fir în Newtons înmulțit cu un milimetru
în D21 celulă: = 0,5 * D3 * D14 * TAN (D18 / 180 * PI () + D19 / 180 * PI ()) = 29,393
Apoi, alegeți tipul de frecare a capătului șurubului cu o cincime (în cazul nostru) în caseta combo
în celulele combinate C22, D22, E22: alunecare prin lubrifiere
Pentru tipul de frecare ales, Excel selectează din "Baza de date pentru calcul" și scrie din celula Q8 coeficientul de frecare la capătul șurubului
În funcție de trăsăturile structurale ale cricului, setați diametrul mediu al capătului șurubului (lagărul axial) în milimetri și scrieți
Programul calculează cuplul de frecare la capătul șurubului în Newtons înmulțit cu un milimetru
în celula D25: = D3 * D23 * D24 / 2 = 28875
Și, în cele din urmă, am stabilit efortul muncitorului pe mânerul din Newtons, alegând din caseta de comenzi situată
Finalizăm calculul transmisiei cu piuliță prin determinarea dimensiunilor mânerului și a coeficientului de eficiență (EFICIENȚA).
Lungimea mânerului în milimetri
în celula D27: = (D21 + D25) / D26 = 291,3
Diametrul mânerului în milimetri
în celula D28: = ((D21 + D25) / 0,1 / 100) ^ 0,33333333333 = 18,0
Eficiența transmisiei în procente
în celula D29: = D3 * D13 / D27 / D26 / 2 / PI () * 100 = 12,3
Transmisia cu șurub a mufei manuale este complet calculată. Principalul dezavantaj al transmisiei cu șuruburi a fost manifestat "în creștere completă" la sfârșitul calculului - aceasta este o eficiență foarte scăzută.
Folosind programul propus, puteți calcula zeci de variante ale transmisiilor cu șurub în câteva minute și puteți alege cea mai optimă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: