Presă cu două coloane

1. Memoriu tehnic

1.1 Consideraţii generale ale mecanismului şurub şi piuliţă

Mecanismul cu şurub şi piuliţă se utilizează pentru transformarea mişcării de rotaţie în mişcare de tranzlaţie sau invers în condiţii de transmitere a unor sarcini (ca transmisii de forţă) sau având numai rol cinematic. Obiectul acestui proiect îl constituie mecanismele şurub-piuliţă cu acţionare manuală.

Utilizarea mecanismelor cu şuruburi de mişcare în construcţia de maşini se datoresc avantajelor pe care le prezintă şi anume:

- construcţia simplă şi tehnologia de execuţie uşor realizabilă;

- posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizând forţe de acţionare mici;

- raport mare de transmitere (i = ) care duce la viteze mici;

- compactitatea construcţiei şi gabarit redus;

- funcţionare lină şi fără zgomot;

- posibilitatea de a asigura în mod simplu autofrănarea;

- permite utilizarea materialelor ieftine;

- preţ de cost scăzut.

Între neajunsurile mecanismelor cu şurub de mişcare se menţionează:

- existenţa unei frecări între spirele filetului şurubului şi piuliţei care conduce la uzura pieselor şi la un randament scăzut;

- prezenţa unor puternici concentratori de tensiune în zona filetată afectează rezistenţa la oboseală a şurubului;

- lipsa autocentrării;

- necunoaşterea exactă a forţelor de strângere.

1.2 Prezentarea presei:

În figura din anexa 1 este prezentată presa cu piuliţă rotitoare cu două coloane. Masa (1) se execută prin turnare din fontă. Cele două coloane (2) care susţin traversa fixă (6) au secţiunea circulară plină şi se execută din oţel carbon de construcţie. Şurubul de mişcare (3) este fixat în potriva rotirii în coloana mobilă (15) cu ajutorul unui ştift (16) care se montează cu ajustaj intermediar în capătul şurubului şi cu joc în alezaj în traversa mobilă (15). Traversa fixă (6) executată prin turnarea din fontă sau oţel se montează pe capetele celor două coloane cu ajustaj intermediar (strângere mică) şi se fixează cu ajutorul piuliţelor (8).

Piuliţa rotitoare (13) executată din fontă sau bronz este acţionată de manetele (10) care prin intermediul butucului şi a penei paralele (12) imprimă piuliţei mişcarea de rotaţie. Piuliţa este fixată în sens radiar în coloana fixă (6) (frecare de alunecare), iar în sens axial se sprijină pe rulmentul axial cu bile (14) (frecare de rostogolire).

Considerând construcţia simetrică faţă de axa de rotaţie a şurubului de mişcare cele două coloane (2) sunt egal încărcate (fiecare cu jumătate din forţa ce acţionează în şurub). În cazul acestei construcţii secţiunea şurubului nu este slăbită prin practicarea canalului de pană, încărcarea este mai uniformă, execuţia mai simplă. Dezavantajul constă în faptul că piesele care se presează sau se decupează prin ştanţare trebuie să intre între cele două coloane.

1.3 Tipuri de filete utilizate la şuruburile de mişcare

Pentru şuruburile de mişcare se utilizează în exclusivitate filetul cilindric cu profil pătrat, trapezoidal, fierăsrtrău şi rotund executate cu pas normal, fin sau mare.

Pasul fiind şi normal asigură condiţia de autofrânare. Pasul fin micşorează deplasările axiale la o rotaţie completă, reduce adâncimea filetului măsurând diametrul interior şi implicit rezistenţa şurubului. Deosebirea dintre filetul cu pas normal, mare şi fin la acelaşi diametru nominal constă în modificarea diametrului inferior şi a unghiurilor de înclinare. Pasul filetului cu mai multe începuturi Ph se defineşte în funcţie de pasul filetului cu un singur început şi de numărul de începuturi (n), Pn = nP.

Filetele cu pas fin au un randament mai scăzut. Randamentul şuruburilor de mişcare creşte la cele care se execută cu pas mare sau cu mai multe începuturi, creşterea fiind determinată şi de alegerea corectă a cuplului de materiale, de precizia de execuţie şi de calitatea suprafeţelor în contact.

1.4 Filetul trapezoidal

Are profilul de forma unui trapez rezultat din teşirea unui triunghi isoscel cu unghiul la vârf de 30o şi baza egală cu pasul. Flancul filetului are o înclinare de 15o. Jocurile la diametrul inferior şi exterior sunt egale iar fundul filetului este rotunjit cu r = 0.25 mm pentru P = 8.12 mm şi respectiv r = 0.5 mm la P > 12 mm. Inălţime de contact H1 = 0.5P. filetul trapezoidal este standardizat (STAS 2114/1-75) şi se execută cu pas fin, normal şi mare.

Filetul trapezoidal are o rezistenţă şi o rigiditate mai mare ca filetul pătrat. Folosirea piuliţei reglabile radial permite eliminarea jocului axial creat în urma uzurii flancurilor, avantaj care impune filetul trapezoidal ca principală soluţie pentru mecanismele şurub-piuliţă.

Filetul trapezoidal asigură o bună centrare între şurub şi piuliţă şi se poate executa prin procedeul de frezare (care este foarte productiv).

În cazul mecanismelor cu şurub şi piuliţă care transmit sarcini mari în ambele sensuri, direcţia forţei fiind variabilă, se recomandă utilizare filetelor trapezoidale.