×××¥ ××× ×××ר×ת ×ספר
×××¥ ××× ×××ר×ת ×ספר
×××¥ ××× ×××ר×ת ×ספר
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
משרד החינוך והתרבוח<br />
המכון<br />
לאמצעי הוראה<br />
מעוכת החינוך המכנולונ<br />
המחלקה<br />
לפיתוח מקצועות מכנולוג״ם<br />
לימוד משולב של נושאים במכניקה<br />
םח״קם ניסו 11 ־ יחידה 4<br />
הוכן ע׳ י צוות המחלקה- בראשות ד״ ך אבךהם שניב<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת י כל הזכויות שמורות ©
חיבור וריכוז פרויקט תכנון פרקי<br />
מכונות: אברהם שגיב<br />
כתיבה ועריכה :<br />
אברהם הרטמן<br />
ממה רול<br />
עריכת מהדורת תשמייג :<br />
מאיר מרדלר<br />
אברהם הרגומן<br />
הכנת מעבדה בתכנון פרקי מכונות:<br />
ד ״ ר מיכאל פבלוצקי<br />
דייר אברהם שגיב<br />
תודתנו נתונה למורים אמר תרמו לעיצוב המהדורה הנוכחית :<br />
נתניה.<br />
דחי שפירא, מקצועי • נח בן-יוסף עכו.<br />
חינוך, קיית - ניסים ביח אור הרצליה.<br />
גיורא,, יד אורס - גבימ ירדנה גבעה ברנר.<br />
אזורי מקיף, בי״יס - ימראל וינמסוק מפיר.<br />
מקיף דחי, בי ״ ס - חדד אורי כרמיאל.<br />
מקיף ע״מ הורוביץ, תיכוו ־ כהן ממואל<br />
כפר-םבא.<br />
מקצועי אורס, תיכוו - נדיר ממעון חולון.<br />
אורס, - מאיר סבירסקי וטכנאים מיסודו מל בסמ״״ת ליד הטכניון, חיפה.<br />
להנדסאים בי ״ ס חיים - ססרוביניץ כפר-סבא.<br />
מקצועי אורס, חיכוו - יעקב עצמוני עכו.<br />
מקיף ע ״ מ קנדי, בי ״ ס - אבי פרידמן לוד.<br />
מקיף ע״מ ביליג, בי ״ ס - נתן ריגלר קרית-אחא.<br />
רוגוזין, בי ״ ס מקיף ע ״ מ - מגיב אברהם בית ירח.<br />
מקיף במיתוף עמל, תיכון - מלס אברהם יהוד.<br />
מקיף, תיכוו - תימס יוסף כל הזכויות שמורות תשמ ״ ג - 1982<br />
בוצע במכון לאמצעי הוראה י המחיקה להוצאת ספרי2<br />
בהוצאת ® Г К О - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מע1רד החינוך והתרבות<br />
מערכת החינוך הםכנולוג<br />
המכון לאמצע״ הוראה<br />
המחלקה לפיחוח מקצועות מכנולונ״ם<br />
הוכן עי׳ צווח המחלקה־ בראשות דיר אברהם שניב<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תוכן<br />
עניינים<br />
פרק ל׳ עמוד<br />
קפיצים שונים 1<br />
טעלף 10.1: קפלצל עלה<br />
ו<br />
6 ו<br />
טעלף : 10.2 מוטות פיתול<br />
טעלף 10.3: קפלצלצלחת (דלטקלות) 21<br />
פרק י״א<br />
מתקנים וקביעים 32<br />
פרק ל״ב<br />
מבוא לגלים, סרנים וחיבוריהם 54<br />
55<br />
טרן 55<br />
גל 58<br />
גלגמלש פרק יי״ג<br />
גלים 64<br />
דפי השלמה 97<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פרק י י<br />
סע ל<br />
קפיצי עלה : 10.1 Leaf Springs<br />
קפיץ עלה עשוי מלוח פלדה קפיצית בעל עובי t אורך L ורוחב b, כמתואר בסרטוט ו.10. ישנן מספר שיטות תמיכה<br />
בקפיץ העלה - לדוגמה ראה סרטוט 0.2 ו.<br />
דלת ו ם<br />
מצד אחד<br />
רלתום ע״י 2<br />
סמכיס (אחד פרקי)<br />
L<br />
סרטוט 0.2 ו<br />
סרטוט 10.1<br />
להלן תיאור מספר שימושים בקפיצי עלה<br />
ו. נתון מפתח מחגר(רצ׳ט) כמתואר בטרטוט 10.3.<br />
סרטוט 10.3<br />
קפיץ העלה 4 גורם ללשון 5 להיכנס לחריצים שבגלגל המחגר 1. כתוצאה מכך התנועה הסיבובית היא בכיוון<br />
אחד בלבד.<br />
2. . נתון מחליף מהירויות הפועל בעזרת שגם נייד - 5 טרטוט 10.4<br />
שגם נייד קפיצי<br />
שגם נייד<br />
קפיצי<br />
פרט א<br />
סרטוט 10.4<br />
על־ידי משיכה או דחיפה של הציר 4 משתלב השגם בחריצים השונים של גלגלי השיניים 1<br />
חלול 2. לגלגלי השיניים קטרים שונים המאפשרים קבלת מהירות שונה, בהתאם לגלגל<br />
בשילוב. קפיץ העלה 6 גורם לשגם להישאר בתוך החריץ שבגלגל.<br />
1<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
3. נתון מתקן הידוק - סרטוט 10.5.<br />
סיבוב האקסנטר ו גורם להורדת הטבעת הקונית 2. טבעת זו גורמת לתנועה כלפי חוץ של שלושה מהדקים 3<br />
הפועלים על העובד. המהדקים פועלים נגד קפיץ העלה 4 שתפקידו להחזירם.<br />
3 מהדקים<br />
עובד<br />
סרטוט 10.5<br />
4 נתון בלם סיבובי למכשירים - סרטוט 0.6 ו.<br />
שלושה קפיצי עלה שבמרכזם משקולות, מאפשרים לדיסקית הבלם תנועה קווית, כאשר כל היחידה מסתובבת<br />
דיסקית הבלם מתחככת בבלם המורכב אף הוא על קפיץ עלה, שניתן לכיוונון באמצעות בורג.<br />
דיסקית הבלם<br />
בורג כיוונון מהירות<br />
סרטוט 10.6<br />
תרגיל דוגמה<br />
נתון מתקן הידוק שתפקידו למרכז את העובד - סרטוט 10.7.<br />
המירכוז מתבצע בעזרת שני פינים קצרים ו, המקבלים את תנועתם באמצעות פינים ארוכים 2, שנעים מעלה־מטה<br />
בגלל השטח המשופע שבחלקים 3.<br />
חלקים 3 נעים זה מול זה בגלל שני ברגים - האחד בעל תבריג שמאלי והשני בעל תבריג ימני.<br />
ו 5<br />
עובד<br />
4<br />
הערה: הקווקוו בחתר הוא<br />
לפי תקן אמריקאי<br />
אום בעלת 2 חלקים<br />
כדורים להקטנת החיכור ולמניעת חופש צירי<br />
טרטוט 10.7<br />
2<br />
בהרצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
שאלות<br />
מה תפקידו של קפיץ 5<br />
ו. קבע אפיצויות ובהתאם לכך קבע סבולות ומרקם משטח לקפיץ ולחלקים הבאים במגע איתו.<br />
2. סרטט סרטוט ייצור של החלקים הנ״ל בולל רישום המידות והסימנים.<br />
3. פתרונות<br />
ו. תפקיד קפיץ 5 הוא / ,;חזיר את פין ו למקומו כאשר חלק 3 יוצא החוצה.<br />
. 2 ו־1מאחר שפינים נעיב: בתוך הקדחים שבחלק л נבחר באפיצות מחליקה .9h/8H לרוחב תושבת הקפיץ<br />
אפיצות רווחה, כלומר .Hi 1 הקדחים שבחלק 4 נסגרים בעזרת מכסה פלסטי הנכנט בלחץ. לכן קוטר ההרחבה<br />
של הקדחים יהיה באפיצות 6И/7Н"י~ . ~<br />
3. סרטוני לי׳:יר של חלקים ו, 5• 4,<br />
תרגילים לפתרון:<br />
א. נתון מהדק לחלקים דקים וארוכים (סרטוט 0.8 ו).<br />
ו. כמה קפיצים יש במהדק שבסרטוט<br />
2. טרטט ביד חופשית את צורת קפיץ העלה.
ב. נתון מתקן לפתיחת מעגל חשמלי(סרטוט 0.9 ו).<br />
ו. מאחה חומר עשויים חלקים ו ו<br />
2 מהו תפקידם של חלקים ו 1<br />
3. לאחה קפיץ קל יותר לסגור את המעגל החשמלי -<br />
2 או 6 נמק.<br />
л הסבר את פעולת המתקן.<br />
5. טרטט ביד חופשית בקנה־מידה 2:1 את הקפיץ ואת<br />
החלקים הבאים במגע איתו.<br />
סרטוט 10.9<br />
6. קבע אפיצויות בחלקים הנ״ל ובהתאם לכך קבע<br />
טבולות ומרקם משטח.<br />
ג.<br />
נתון קביע להידוק ומירכוז חלקים בעלי קדח פנימי לשם עיבוד משטחים חיצוניים (טרטוט 10.10)<br />
כאשר חלק А נע ימינה וחלק В נע שמאלה יוצאות 6 לחיים המהדקות את העובד.<br />
ו. מה משמעות רשת הקוים שבחצי המבט<br />
2. מה משמעות 2 המשושים הקטנים שבחצי המבט<br />
3. כמה קפיצים יש בקביע נמק.<br />
л קבע אפיצויות בחלקים הבאים במגע עם הקפיץ ובהתאם לכך קבע סבולות ומרקם משטח.<br />
5. טרטט תרשים של הקפיץ.<br />
סרטוט 10.10<br />
הכוחות הפועלים על קפיצי העלה<br />
כוח הפועל על קפיץ גורם לשקיעתו. שקיעה זו יוצרת<br />
כקפיץ כוח תגובה נגדי לכוח הפעולה. כוח התגובה<br />
בקפיץ משתנה בהתאם לגודל השקיעה וקבוע הקפיץ.<br />
קפיצי העלה מורכבים עם שקיעה מוקדמת כמתואר<br />
קפיץ עלה<br />
בטרטוט 10.11.<br />
שקיעה זו יוצרת כוח תגובה מזערי הדרוש לפעולת הקפיץ.<br />
בטרטוט 10.12 נתון מתקן להידוק עובד.<br />
קפיץ העלה שוקע כלפי מעלה בשיעור x. לכן השקיעה<br />
ריתום<br />
שהקפיץ מבצע היא + 6 х. אם קבוע הקפיץ הוא к<br />
והשקיעה F , у שווה: у ״к F = לפי הנוסחה הכללית.<br />
תושבת<br />
נוכל לרשום את הכוח שמפעיל הקפיץ על הפין כ:<br />
F =к(х+5)<br />
б<br />
טרטוט 10.11<br />
סרטוט 10.12<br />
4<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
נתון כי על העובד להתנגד לתזוזתו בכוח Q, לכן הכוחות הפועלים על החלקים השונים הם כמתואר בסרטוט<br />
קפיץ עלה<br />
0.13 ו:<br />
ריתום<br />
פיו<br />
Q = 2 ^ F<br />
סרנ1וג1 0.13 ו<br />
Q<br />
2/zF<br />
מכאן נובע כי:<br />
Q<br />
אם נציב את F שקיבלנו במשואה הקודמת נקבל:(5+ 2дК х)<br />
к<br />
Q<br />
2ц (х+6)<br />
עתה נוכל לחשב את קבוע הקפיץ:<br />
נניח כי נתון שעל העובד להישאר במקומו במקרה שפועל עליו כוח Q מתחת ל־50 נ״ט. מקדם החיכוך בין<br />
שטחים הוא = 4 ,0,16 хп מ״מ = .5<br />
מנתונים אלה נחשב את קבוע הקפיץ:<br />
к<br />
Q 50<br />
דוגמה 2\х (x+5) 2• 0,16• (4+4) 19,6 N/mm<br />
לוק<br />
החלק המשושה מסתובב יחד עם לוח השנתות נגד קפיץ עלה דו כיווני הנתמך ע״י לוח<br />
יש למצוא את קבוע הקפיץ к כדי שלוח השנתות יסתובב כאשר מפעילים על הידית<br />
חסרות מתוך הטרטוט. חשב את הקבוע לגבי המקרה המתואר בסרטוט 10.14ב׳. לקנ<br />
2 מ״מ מכל צד של העלה. מקדם החיכוך בין המשטחים - 0.16 = М .<br />
ך<br />
־־ ־ ו<br />
1<br />
ב. מצב שני של הקפיץ<br />
לוח תמיכר4<br />
א<br />
מ*ב ראשון של הקפלץ<br />
סרטוט 10.14<br />
5<br />
־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פתרון:<br />
ידית<br />
נסרטט את הכוחות הפועלים על המשושה ועל הקפיץ<br />
כאשר מופעל כוח - כמתואר בסרטוט 0.15 ו.<br />
סרטוט 10.15<br />
לפי תנאי שיווי המשקל של המשושה נקבל: M = FL = juF'D<br />
F'<br />
FL<br />
/1D<br />
L = 22mm (מהסרטוט)<br />
D = 25mm (מהסרטוט)<br />
8 • 22<br />
F' = . . = 44N<br />
0,16 25<br />
מאחר שכוח 'F פעל על כל עלה, נוכל למצוא את קבוע הקפיץ לפי הנוסחה<br />
к = F<br />
7<br />
У = х+6<br />
х מתקבל כהפרש בין שני המצבים המסורטטים להלן:<br />
х<br />
D<br />
а<br />
2<br />
a = 22mm (מהסרטוט)<br />
У = D-a<br />
רר = 25 5 ־t־<br />
+ 2 = 3,5mm<br />
לכן:<br />
2<br />
1<br />
קבוע הקפיץ יהיה:<br />
к = F<br />
44<br />
12,6 N/mm<br />
У<br />
3,5<br />
שקיעת קורות בכפיפה<br />
כאשר מפעילים על קורה כוח F בנקודה כלשהי בין הסמכים, היא שוקעת ויוצרת מומנטים המאזנים את הכוח<br />
המכופף כמתואר בסרטוט 10.16.<br />
L<br />
בהוצאת
_<br />
כדי לפתח את נוסחאות השקיעה נחזור אל נוסחת חוק ה יק<br />
כזכור, סוען חוק הוק כי יש קשר ישר בין הכוח המותח , F לבין התארכות המוס בדומה למשואת הקפיץ , F = ky<br />
כאשר:<br />
- Y התארכות המוס<br />
- F הכוח המותח<br />
- к קבוע הקפיץ<br />
נחלק את המשואה<br />
(שסח) ונכפיל מונה ומכנה ב/1, נקבל את הנוסחה:<br />
F = ky L<br />
A<br />
A * L<br />
נסדר את המשואה בצורה שונה ונקבל:<br />
F<br />
= kL л<br />
у<br />
А<br />
А " Т<br />
1 I I<br />
а = Е • 6<br />
המשואה שקיבלנו היא חוק הוק עבור מוס במתיחה כמתואר בסרסוס 10.17<br />
שטח חתר А<br />
מאמץ במתיחה ) 2 (N/mm<br />
התארכות יחסית<br />
- a<br />
- e<br />
(N/mm 2 ) מודול האלססיות - E<br />
סרסוס 10.17<br />
חישוב הממדים של קפיצי עלה<br />
בגרפים הבאים קיים קשר בין קבועי קפיצים שונים, כוחות או מומנסים הפועלים עליהם, לבין ממדי הקפיצינ<br />
בבניית הגרפים חושבו מומנס ההתמדה ושקיעת הקפיץ בכפיפה. גרפים 10.1 ו־10.2 מתארים את קבוע הקפיץ ש<br />
קורות. גרפים 10.3 ו־10.4 מאפשרים מציאת רוחב הקפיץ (עלה) לצורך מצבי ריתום שונים.<br />
תרגילי דוגמה:<br />
א. נתון בלם סיבובי(סרסוס 10.18)<br />
קפיץ עלה<br />
דיסקית הבלם<br />
בורג כיוונון מהירות<br />
סרג1וג1 10.18<br />
7<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
המשקולות מפעילות על כל אחד משלושת הקפיצים כוח של 250 נ״ג1. אורך כל קפיץ - 34 מ״מ, ועוביו 0.6<br />
מ״מ.<br />
מצא:<br />
קבוע הקפיץ.<br />
ו. רוחב הקפיץ<br />
2. אחה רוחב יהיה הקפיץ, אם עוביו 2 מ״מ<br />
3. מ״מ, מה יהיה עובי ואורך הקפיץ<br />
1350 N/mm ורוחבו 5 = к t<br />
L<br />
= 0,0176 34 ו. = 0,0176 פתרון<br />
מתוך גרף 10.2 נשוה למקרה:<br />
kL<br />
F = 170<br />
נקבל:<br />
к = 170F<br />
L<br />
170• 250<br />
34<br />
1250 N/mm<br />
t<br />
.2 מתוך גרף 10.3 נמצא = 0,0176 L<br />
£-=10,8 N/mm 2<br />
b<br />
מקבלים:<br />
b<br />
к<br />
10,8<br />
1250<br />
10,8 = 116mm<br />
3. מתוך גרף 10.1<br />
t<br />
L<br />
_2_<br />
34<br />
= 0,059<br />
kL<br />
F<br />
= 610<br />
נקבל:<br />
к = 610F<br />
L<br />
610• 250<br />
34<br />
= 4500 N/mm<br />
t_<br />
L = 0,059<br />
מתוך גרף 10.3:<br />
к<br />
b<br />
= 400 N/mm<br />
2<br />
נקבל<br />
b <br />
к<br />
400<br />
4500<br />
400<br />
מ״מ = 11,2<br />
שים לב לירידה הגדולה ברוחב הקפיץ מ־116 מ״מ - ל־11,2 מ״מ (פי 10 בקירוב), כתוצאה מעלייה בעובי<br />
מ־0,6 - ל־2 (פי 3,3 בלבד).<br />
к<br />
b<br />
1350<br />
5<br />
.4 מתוך גרף 270 N/mm 2 :10.4<br />
t_<br />
L<br />
נקבל: 0,052<br />
8<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות שמורות ©
מתוך גרף 0.1 ו<br />
t<br />
L<br />
נקבל: 0,052<br />
kL<br />
F<br />
נקבל: 540<br />
L<br />
F 540 • 540 י 250<br />
к 1350<br />
= 100 mm<br />
t = L 5,2 = 0,052<br />
ב. נתון מתקן להידוק עובד (סרטוט 10.19)<br />
קפיץ עלה<br />
ריתום<br />
תושבת<br />
סרטוט 10.19<br />
: נתון שN5<br />
מצא את רוחב הקפיץ b ואת עובי הקפיץ t.<br />
פתרון:<br />
kL _ 19,6 • 30<br />
F 5<br />
= 117<br />
מתוך גרף 10.2<br />
L<br />
0,0112<br />
נקבל:<br />
t = L • 0,0112 = 30 0,34 = 0,011<br />
מגרף 10.4 כאשר 0,0112 =-ך מקבלים<br />
к<br />
b<br />
2,8- N<br />
mm 2<br />
b<br />
к _ 19,6 _<br />
= 7mm<br />
2,8 2,8<br />
9<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גרף 10.1: קבועי הקפיץ של קורות (קפיץ עלה)<br />
הערה: כאשר 0.05< t/L השתמש בגרף 10.2.<br />
5000<br />
3000<br />
2000<br />
10<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גרף 10.2: קב.־ע הקפיץ של קורות (קפיצי עלה)<br />
t<br />
המשר לגרף הקודם כאשר: > 0.05 L<br />
11<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גרף 0.3 ו ו־10.4 מתארלם את חישוב רוחב קפלץ העלה<br />
הערה: כאשר > 10 г השתמש בגרף 10.4<br />
D<br />
גרף מסי 0.3ו: חישוב רוחב קפיץ העלה<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
к<br />
b<br />
גרף 10.4: חישוב רוחב קפיץ העלה כאשר > 10<br />
וי*<br />
דיי<br />
О) 4ין Co<br />
O O О О О<br />
О О О О<br />
ך4<br />
О<br />
о<br />
О<br />
о<br />
2 S<br />
13<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תרגילים לכתרון<br />
נתון מתקן דפלנה המבוסס על עקרון המנוף (סרטוט 0.20 ו).<br />
א. הידוק בורג ו גוום לזרוע В של המנוף להצמ׳, את העובד.<br />
מהו תפקיד הקפיץ<br />
ו. מה משמעות הקוים המרוסקים באיזור המנוף<br />
2. הכוח שעל המנוף В להפעיל על העובד הוא 200 נ״ט. מצא את к ו־כ1 של הקפיץ. מדוד מהסרטוט את<br />
3. המידות החסרות.<br />
סרטוט 10.20<br />
נתון אמצעי הרמה (טרטוט 10.21).<br />
ב. חלק 1 מוחזק במצב פתוח (באלכסון) בעזרת פין А שנכנס לקדח В.<br />
מהו תפקיד קפלץ העלה<br />
1. כיצד מרכיבים חלק А למקומו<br />
2. .F־к לצורך הפתרון מדוד את L לאורך האלכסון - כפי<br />
1 מדוד את מימדי הקפיץ מהסרטוט וקבע את 3. שמסורטט.<br />
л סרטט את החלק עליו מורכב הקפיץ כולל מידות, סבולות וטיב המשטח. הביצוע בדף השלמה 14א'<br />
כמו כן סרטט את חלק А כולל אפיצויות, סבולות וטיב עיבוד - בדף השלמה 14א׳.<br />
סרטוט 10.21<br />
14<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
לשחרור<br />
ו.<br />
החלק<br />
2. לו<br />
שלכל<br />
.3<br />
מדוע לחלק 0 ו קצה מעוגל שבא במגע עם חלק 6<br />
האם חלק 9 הוא בורג או אום נמק.<br />
אילו חלקים מהדק חלק 9<br />
מה תפקידו של המשטח הישר באחור העליון של חלק ו<br />
אילו תנועות יכול לבצע חלק 0 ו<br />
טרטט חלקים ו ו־6 בקנ״מ 1:1. רשום מידות לחלקים אלו(הביצוע בדף השלמה 5 ואי)<br />
הוסף אפיצויות, טבולות ודרגות טיב עיבוד לחלקים בהתחשב בנתונים הבאים:<br />
.5<br />
.6<br />
.7<br />
.8<br />
.9<br />
10<br />
־<br />
הטבולת הכללית של החלקים היא ±IT 11 2/<br />
האפיצויות של חלקים<br />
הדדית<br />
הפועלים על כל<br />
11<br />
b ואת רוחב הקפיץ t =חשב את עובי הקפיץ 40N F. 120= N/mm<br />
חריץ לקפיץ<br />
עובד<br />
אום ^לית<br />
סרטוט 10.22<br />
15<br />
־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות שמורות ©
סעיף 10.2: מוטות פיתול<br />
פלדה על Т, קצה המוס מסתובב<br />
(ראה סרסוס 10.23).<br />
Ф לעומת נקודה В. שנשארת קבועה משום שהחתר בנקודה זו רתום. כלומר לא מסתובב כלל<br />
ציר סיבוב А<br />
סרסוט 10.23<br />
בניגוד לקפיצים שנדונו עד כה, בהם קבוע הקפיץ к מתאר כוח F, הדרוש ליצירת שקיעה של 1 מ״מ, קבוע<br />
הקפיץ בפיתול מתאר את מומנט הפיתול Т, הדרוש לסיבוב המוט בנקודה А ב־°ו מעלה או ברדיאן אחד -<br />
יחטית לנקודה אחרת במוט, לדוגמה נקודה В.<br />
שים לב!<br />
180<br />
= 1 רדיאן<br />
7Г<br />
= 57,3°<br />
1° =<br />
7Г<br />
180<br />
רדיאן = 0,01754<br />
בטרטוט 10.24 מתואר קבוע הקפיץ של מוט פיתול.<br />
к = I<br />
Ф<br />
הנוטחה לחישוב היא:<br />
סרטוט 10.24<br />
מומנט פיתול(mm/N)<br />
זווית פיתול(deg או (Rad<br />
קבוע קפיץ לפיתול<br />
־Rid־<br />
א י : (<br />
, mm/N<br />
mm/N<br />
deg<br />
T<br />
Ф<br />
к<br />
דוגמה לשימוש במוט פיתול כקפיץ רואים במתלה קדמי של רכב, המתואר בסרטוטים 10.26,10.25<br />
ו<br />
זרוע בקרה<br />
עליונה<br />
גל חיבור<br />
-<br />
יד סרן<br />
מקום עיגון<br />
מוט הפיתול<br />
חיבור כדורי<br />
מוט פיתול<br />
זרוע בקרה<br />
תחתונה<br />
מוט פיתול לאויר המכונות<br />
מוט פיתול<br />
טרטוט 10.25: תיאור גרפי של מתלה<br />
קדמי ברכב עם מוט פיתול<br />
סרטוט 10.26: תיאור סכימטי של אחור<br />
מוט הפיתול במתלה קדמי<br />
16<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ f ת, כל הזכויות ש מ ר ר ו ת Д ׳<br />
־.י<br />
Ы
תרגילי דוגמה:<br />
ו. פיתול<br />
F<br />
תול 750 מ״מ. המוט צריך לבצע<br />
חשב את קבוע הקפיץ.<br />
סרטוט 10.27<br />
к<br />
Т<br />
Ф<br />
פתרון:<br />
т<br />
R • F = 200 • 2000 = 400000mmN<br />
Ш « ^<br />
к<br />
400000<br />
30<br />
13300 mmN<br />
deg<br />
נתון מוט פלדה בקוטר 12 מ״מ ואורך 150 מ״מ. יש לחשב את קבוע קפיץ המוט והמומנט המירבי שאפשר<br />
2<br />
להפעיל עליו.<br />
פתרון:<br />
d = 12mm<br />
מגרף 10.5 מוצאים ש<br />
T = 34mN<br />
34000 mmN<br />
L 150<br />
d 12<br />
מגרף 0.6 ו מוצאים 12.5<br />
1<br />
к<br />
מכאן 1,8°<br />
к<br />
т<br />
1,8<br />
34000<br />
1,8<br />
18900 mmN<br />
deg<br />
על כן:<br />
3. חשב את הקוטר ואת האורך של מוט פלדה כאשר קצהו האחד מסתובב ב־2° ביחס לקצה השני כאשר מופעל<br />
עליו מומנט סיבובי .20mN<br />
10לפי גרף mN20= T מקבלים d = 10mm<br />
L<br />
לפי גרף :10.6 כאשר = 2° 0 מקבלים = 13,95 d<br />
L= 13,95 • d = 13,95 • 10= 139,5mm<br />
־<br />
17<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
בהוצאת
בגרף 0.6 ו מובא הקשר בין קבוע הקפיץ למלמדיו.<br />
,׳רף 0.6 ו: קבוע הקפיץ של מוט פיתול<br />
19<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תרגילים לפתרון<br />
א<br />
נתון מברג(סרטוט 10.28).<br />
т<br />
1. חשב את סוטר המברג<br />
לים עליו מומנט של<br />
2. חשב קבוע המוט כאשר זווית הטיבוב המותרת היא 2°.<br />
3. מצא את אורך המברג.<br />
1 •<br />
סרטוט 10.28<br />
ב<br />
נתון כוש מקדחה (טרטוט 10.29).<br />
ציר 1 מקבל את התנועה הטיבובית ומעביר אותה למקדח<br />
מצא את קבוע הקפיץ אם:<br />
לכל האורר ושווה ל־<br />
4<br />
ו.<br />
.mm300 . הציר Lאורך =<br />
סרטוט 10.29<br />
ג<br />
נתון תיאור טכימטי של אזור מוט פיתול במתלה קדמי של רכב(טרטוט 10.30).<br />
אורך המוט 450 מ״מ, קוטרו אחיד לכל האורך ושווה ל־30 מ״מ.<br />
מצא את קבוע המוט к ואת זוולת הפיתול המירבלת שלו.<br />
מוט פיתול<br />
מוט פיתול<br />
סרטוט 10 30<br />
בהוצאת ®год ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות ש9ו3ות ©
־־<br />
סעיף 10.3: קפיצי צלחת(דיסקיות)<br />
בנוסף לקפיצים שהוזכרו עד בה, קיים עוד סוג המופיע בצורת קפיצים טבעתיים קוניים, דמויי צלחת ללא תחתית.<br />
הס מכונים ״קפיצי דיסקה״ או ״קפיצי צלחת״ ושייכים לקבוצת קפיצים קשיחים מנלי קבועי קפיץ גבוהים<br />
הסובלים עומסים גבוהים תוך שקיעות קטנות. על־כן הם משמשים כמצע גמיש לספיגת רעידות של יסודות מבנים<br />
בעלי עומטים גבוהים, למשל - 5000 נ״ט. ניתן להשתמש בהם גם כמצע גמיש למיסבים של גלילי עירגול ותמיכות<br />
קפיציות לגופי מכונות.<br />
נתונים של קפיץ בודד<br />
גב הצלחת<br />
בטרטוט ו0.3ו מתואר קפיץ צלחת, כולל מידות אופייניות.<br />
פני הצלחת<br />
Ф0<br />
זווית הנטייה של הקונוט 0 היא בדרך כלל בין 4° ל־7°<br />
עובי הדיטקה S נע בין ו ל־20 מ״מ.<br />
היחט S/D הוא בין 0.03 ל־0.06.<br />
שקיעה מירבית אפשרית h.<br />
טרטוט 0.31 ו<br />
f max<br />
השקיעה המותרת של צלחת בודדת -<br />
f max<br />
h<br />
.f. max בדרך כלל קיים - 0,75<br />
10.1נוסחה : h0,75<br />
F max גורם לשקיעה<br />
הצלחת בנוייה מפלדה . 4 C r V50<br />
בלוח 10.1 מצויינות מידות תקניות של קפיצי צלחות עבור קפיץ בודד תקני. הכוח המותר<br />
מ ו ת י ת fmax<br />
לוח - 10.1 קפיצי צלחת - מידות תקניות(2093 (DIN<br />
p<br />
h<br />
S<br />
18<br />
S י<br />
לפי סדרה 0.4 A<br />
205.93<br />
333.40<br />
21<br />
־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
יש לשים לב כי בזמן הפעלת כוח לחיצה על הקפיץ מתרחב קוטרו החיצוני<br />
קבוע הקפיץ к משתנה עם שינוי גודל השקיעה, וזאת בניגוד לקפיץ הבורגי<br />
פנימי d. על־כן<br />
ללא שינוי בכל<br />
תחום העבודה של הקפיץ.<br />
קבוע הקפיץ, כוחות ומאמצים<br />
כמו כל קפיץ הנוטחה המקשרת בין הכוח F לשקיעה f היא:<br />
F = kf<br />
к הוא קבוע הקפיץ הצלחת הבודדת והנוסחה היא:<br />
к = C S<br />
ft*<br />
נוסחה0.2ו<br />
aD 2 1.5hf +0.5f 2 + S 2 )<br />
С הוא מקדם הגמישות והנוסחה היא:<br />
1ן mm ־־ 1<br />
נוסחה0.3 ו:<br />
ц הוא יחס פואםון של מתכת = התקצרות רוחב הגוף לחלק בהתארכות אורך הגוף<br />
יחס פואסון שווה בין 0,25 ל־0,35.<br />
עבור פלדה נשתמש ב: 0.3<br />
Е הוא מודול האלטטיות של מתכת לפלדה והנוסחה היא:<br />
Е = 206000 N<br />
mm 2<br />
С<br />
לכן מקדם הגמישות עבור פלדה הוא:<br />
206000 ״ 4<br />
1 0,3 2 905 000 N<br />
mm 2<br />
D<br />
a הוא מקדם גיאומטריים, הקפיץ הקשור ביחט ־= = 6 . ערכיו רשומים בלוח 0,2 ו<br />
לוח 10,2<br />
6<br />
fi<br />
1<br />
02,ו 1,05 1.2 0,29<br />
04,ו 1.09 и 0,39<br />
07,ו 1,14 м 0.46<br />
и 0.53 ив 1,18<br />
0.57 1.12 1,22<br />
0,61 1,15 1,26<br />
30,ו 7ו,ו 1.8 0.65<br />
,20 134 ו 0,67 .ו<br />
38,ו 22,ו 2.0 0,69<br />
24,ו 1,42 2.1 0,71<br />
26,ו 1,45 2.2 073<br />
,29 М9 ו 2.3 0,74<br />
2.4 0,75 1,31 1,53<br />
2.5 0,76 1,33 1,56<br />
2.6 0,77 1,35 1,60<br />
А 1 7<br />
2,7 1Д7 1.63<br />
.39 U7 ו 2,8 0,78<br />
41.ו 1.70 2,9<br />
3.0 1.43 U4<br />
3.1 0,79 1.45 177<br />
3,2 1.4* Ml<br />
3,4 1.50 1.87<br />
3,6 0,80 1.54 1.94<br />
3,8 1.57 2,00<br />
4,0 1.60 2,07<br />
м 2.13 ו 4,2 0,80<br />
4,4 2,19<br />
4.6 0,80 170 2,25<br />
4,8<br />
0.79<br />
1.73 2,31<br />
5,0<br />
0.79<br />
1.76 2,37<br />
а<br />
С<br />
а D<br />
2<br />
הנוסחה לחישוב המאמץ המירבי בקפיץ צלחת היא: נוסחה (h-0.5f)+7S] 10.4 f 0]<br />
> י P י 7 הם פונקציות של גיאומטריית הקפיץ ותלויות ביחס = 5 d . D / ערכיהם רשומים בלוח מסי 10.2<br />
הנוטחה לחישוב זווית הנטייה של הקפיץ היא:<br />
tg0 = 2h<br />
D-d<br />
נוסחה 10.5:<br />
הנוטחאות הללו עובדו לגרפים. מגרף 10,7 ניתן לחשב את השקיעה המירבית המותרת לקפיצי צלחת<br />
מגרף 10.8 ניתן לחשב את קבוע קפיץ הצלחת.<br />
22<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות שמורות ©
גרף 0.7ו: שקיעה מירבית מותרת<br />
שקיעה מירבית של טבעת בודדת = max .f<br />
S [mm]<br />
עובי הטבעת הקפיצית -<br />
С<br />
הנוסחה<br />
D [mm]<br />
d [mm]<br />
קוטר חיצוני של הטבעת -<br />
קוטר פנימי של הטבעת -<br />
a<br />
aD 2 f [0 (h-0.5f)+ 7S]<br />
a = 880 N/mm 2<br />
С = 905000 N/mm 2<br />
מאמץ מותר בטבעת<br />
מקדם האלסטיות<br />
שקיעה של טבעת בודדת עקב [mm] f =<br />
כוח מסוים<br />
מקדמים<br />
גיאומטריים<br />
a 0.69<br />
1.21<br />
0<br />
1.37= ד<br />
d<br />
D<br />
כאשר<br />
0.508<br />
23<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מגרף 0.8ו ניתן לחשב את קבוע הקפיץ<br />
גרף 0.8ו: קבוע קפיץ צלחת<br />
7,000,000<br />
5,000,000<br />
KD 2<br />
S 3<br />
3,000,000<br />
2,000,000<br />
1,000,000<br />
0 0.25 f 0.5 0.75<br />
הנוסחה<br />
к =<br />
CS<br />
a D 2 [h 2<br />
1.5hf+0.5f 2 + S 2 ]<br />
קבוע קפיץ - [N/mm] к<br />
כל יתר המידות - ראה גרף 0.7 ו<br />
בהוצאת ^^вО ׳^•4 - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שנ4ו2ות
קפיץ מורכב ממספר קפיצי צלחת<br />
כדי להשיג גמישות שונה, ניתן לסדר קפיצי צלחת אחת על גבי השנייה. ישנן מספר אפשרויות לסידור הצלחות<br />
חלק מאפשרויות אלה מתואר בסרסוס 10.32:<br />
סרסוס 10.32<br />
נבדוק את האפשרות הראשונה - a - המתוארת בסרסוס 10.33:<br />
סרסוט 10.33<br />
בסידור זה השקיעה הכללית היא סכום השקיעות של כל הצלחות הבודדות, כלומר - nf כאשר n הוא מספר<br />
הצלחות. אם נציב בנוסחת הקפיץ - F = kf ונקבל:<br />
kj) - קבוע עמודת קפיצי צלחת)<br />
F = kjnf<br />
נוסחה 10.6<br />
к<br />
_ F<br />
к = F<br />
f<br />
к<br />
К1 =<br />
п<br />
לכן קבוע כל עמודת הקפיצים ן к קטן פי п מקבוע הקפיץ к של צלחת בודדת<br />
תרגילי דוגמה<br />
א. נתון מתקן לדפינת מספר חלקים בו־זמנית. (סרטוט «*10.3)<br />
דיסקית עובד<br />
קוטר השולחן<br />
טרטוט 10.34<br />
עובדים<br />
25<br />
־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
המתקן מיועד לי ׳:חזת פדחת של פין והוא מחובר לשולחן מסתובב. ע״י סיבוב בורג ו עולה או יורד אום 2. האום<br />
מסובבת את המנוף В סביב מרכז הסיבוב שלו. כתוצאה מכך הזרוע השנייה של המנוף גורמת לתנועה קווית של<br />
.mm12,5= D<br />
העובדיםA הפותחת או סוגרת את ו^ב ומצא בדרך חישובית וגרפית את קב; נ הקפיץ של ץלחר בודדת כשהשקיעה הרצויה היא f. = 0,5h<br />
ו. חשב את הריח הדרוש לייצור שקיעה כזו.<br />
2. 3. חשב את זו. .!הנסייה в בקפיץ.<br />
м סרסס תרשים ג׳ מידות של הקפיץ לפני השקיעה.<br />
5. חשב את מאמץ הנוצר בקפיץ ובדוק אם לא עבר את המאמץ המותר 880 נ״ס לממ״ר.<br />
פתרון:<br />
1. מלוח 10.1 נמצא את יתר המידות התקניות של הקפיץ והם<br />
d = 6,2mm<br />
S = 0.7mm<br />
h = 0,2mm<br />
מלוח 10.2 עבור = 2.01 JA = D = X §<br />
d 6.2<br />
נקבל את המקדמים הגיאומסרים, כלומר:<br />
a = 0,7<br />
/3 =1,22<br />
С = 905 000 N/mm<br />
7 = 138<br />
כמו כן נתון לפלדה:<br />
f =0,5h = 0,5 • 0,3 = 0,15<br />
к=-^Ц(Ь 2 - l,5hf+0,5f 2 + S 2 )<br />
aD z<br />
הקבוע שווה:<br />
N ר ר ר • 0 7 905000<br />
I (0,3 2 - 1,5 • 0,3• 0,15 + 0,5 • 0,15 2 + 0,7 2 ) = 3033<br />
0,7 • 12,5 2 mm<br />
שיסה גרפית ידוע: - 0,5 [<br />
!u^ = 0420<br />
י S 0.7<br />
kD 2<br />
- = 1400000<br />
S3<br />
מגרף 10.8 מקבלים<br />
, 1400000 •S 3 1400000 • 0,7 3 2<br />
к = ^—— = « = 3073 N/mm<br />
D 12,5 2<br />
״ = 0,3 0,15 = 0,5 =0,5h f<br />
2<br />
F =kf = 3073 • 0,15 =461N<br />
a ״ 2h 2 0,6 0,3 л л п с<br />
3<br />
=<br />
F 1 = 12^673 = 6,2 = °<br />
m<br />
в = 5° 25'<br />
26<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
התקניות. . 8 m m<br />
a=-^f[0(h-O,5f) + 7S] .5<br />
9 0 5 0 0 0<br />
0,7] ״ 0,15)+ 1,38 ״ 0,5-י [1,22(0 0,15 _.<br />
0,7 • .2,5<br />
1540—^ > 880—<br />
mm" mm<br />
2 י ר<br />
בתוצאה מכך עלינו לעשות אחד מהדברים הבאים:<br />
להקטין את השקיעה.<br />
א. לקחת חומר חזק יותר בעל מאמץ מותר גדול או שווה לערך הנ״ל.<br />
ב. לקחת קפיץ גדול יותר.<br />
ג. ב. נתון מבלט חיתוך בעל קפיץ רב־דיםקיות(טרטוט 0.35ו).<br />
נסרטט את אחור הקפיץ בקנ״מ ו:2<br />
סרטוט 10.35<br />
א. חשב את השקיעה המירבית המותרת של כל הקפיץ, כאשר המאמץ המותר בחומר הקפיץ הוא 880 נ״ט לממ<br />
ב. חשב את הכוח הדרוש לשקיעה זו. את המידות הדרושות הוצא מתוך הסרטוט.<br />
ג. חשב את קבוע עמודת הקפיץ הכללי.<br />
פתרון:<br />
d = 4.2mm<br />
S = 0,4mm<br />
־ D 8 2<br />
Sh 0,4 • 0,2 = 800<br />
h = 0,2mm<br />
מגרף מסי 0.7 ו כאשר<br />
*••Ц-OS<br />
י S 0.4<br />
Г 0 •<br />
29<br />
f = 0,29h - 0,20 0,058 ״ = 0,2 m m<br />
מט׳ הדיםקיןת בטרטוט ההרכבה הוא 2 ו לכן השקמיה הכללית:<br />
f = 12f = U• 0.058 = 0.696mm כללי<br />
27<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
f<br />
ב. נחשב מגרף 0.8 ו את קבוע קפיץ צלחת אחת: 0 2 9 ־ h<br />
|=0,5<br />
kD 2<br />
1480000 ־ ־<br />
S3<br />
נקבל:<br />
к ״ = 1480000 S3 1480000 • 0,4 3 N<br />
1480<br />
D~ 8 2 mm<br />
הכוח המופעל על צלחת<br />
בודדתN86<br />
הכוח הזה הוא הכוח הפועל על הקפיץ הכללי,<br />
ג. 123 mm ־' к1 п 12 5<br />
תרגללים לפתרון<br />
א.<br />
למספר<br />
להידוק העובד באמצעות תפסנית קפיצית<br />
נ של ה<br />
צלחת<br />
г ־!של<br />
ו.<br />
.2<br />
.3<br />
הכלל<br />
תפסניח 2<br />
סרטוס 10.36<br />
נתון מתקן הידוק המופעל באמצעות ידית אקסנסרית 1 (סרסוס 0.37 ו).<br />
ב. מה תפקידו של חלק 2<br />
ו. למה לדיסקית 3 משסח קמור<br />
2. הסבר את עקרון פעולת המתקן.<br />
3. h0,25 והשקיעה הרצויה היא D = 14mm בדרך גרפית את קבוע הקפיץ עבור צלחת בודדת, כאשר лחשב<br />
ל<br />
.5<br />
28<br />
־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ידית(מצב משוחרר)<br />
להידוק<br />
סרטוט 10.37<br />
ג. נתון מתקן הידוק למטפר רב של חלקים(סרטוט 0.38 ו).<br />
סיבוב לוח B, שבהיקפו נמצאים העובדים, כנגד הזיז A מאפשר הידוק ושחרור העובדים.<br />
880= N ס. חשב את ההפרש<br />
mm 2<br />
מה תפקיד המיסב ו<br />
מה מסמנים ארבעת הריבועים השחורים ומה תפקידם<br />
זהה את חלק A בחתך של היסל פנים ומספר אותו בספרה 2<br />
האם החתך טימטרי<br />
נבחר בצלחות שקוטר D = Ютт העשויות מפלדה שהמאנז<br />
המינימלי בין הקטרים של הזיז כדי שהוא יתפקד כהלכה.<br />
הביצוע<br />
חשב את כוח ה הידוק של העובד.<br />
1<br />
2<br />
3<br />
5<br />
6<br />
7<br />
תפםנית<br />
המול־על חלקי<br />
סרטוט 10.38<br />
29<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התבל" ת, כל הזכויות שמורות ©
ד. נתונה תפסנית הדופנת את העובד בקוטרו החיצוני (סרטוט 10.39). הלחץ מהקפיץ פועל על הפינים וגורם<br />
*<br />
לדחיסת השמן הלוחץ על הדופן הדקה הדופנת את העובד.<br />
. כמו כן כדי שהתפסנית תפעל צריכים הפינים ו לזוז ו מ״מ.<br />
S = ,0 = h n = 6 , באתה מפתח סוגרים את הבורג כדי לשחרר את העובד תאר את צורתו.<br />
ו. על מה מרמז הבורג 2 והפין 3 מבחינת מספר הברגים והפינים הללו<br />
2. מה תפקיד 2 הקדחים שבחלק 4<br />
3. л הסבר את עקרון פעולת המתקן.<br />
חשב את D ואת к של קפיץ בודד.<br />
5. חשב את kj של עמודת הקפיצים ואת הכוח הכללי .Fj<br />
6. סרטט תרשימים של הקפיץ והחלקים הבאים איתו במגע כולל מידות, סבולות ומרקם משטח (הביצוע בדף<br />
7. השלמה 30אי).<br />
שימוש במפתח לשחרור<br />
סרטוט 10.39<br />
ה. נתונה תפסנית אוטומטית(סרטוט олоו).<br />
סגירת אום С מעל זרוע D מאלצת את ציר התפסנית E לקדם כלפי מעלה את נרתיק התפסנית A ולשחרר<br />
אותו. הקדה המשושה בנרתיק מאפשר כיוונון הנרתיק לדפינת חלקים שונים. תפקיד עמודת קפיצי הצלחת<br />
הוא למשור את ציר התפסנית Е כלפי מטה, יחד עם הנרתיק ובכך לגרום לדפינת העובד.<br />
מספר קפיצי הצלחת המסורטטת בעמודה - 20.<br />
ו. האם פועל כוח על עמודת קפיצי הצלחת במצב המתואר בסרטוט נמק.<br />
2. מה מציין המלבן אי לאתה חלק הוא שייך<br />
3. לאתה חלק שייך שטח בי<br />
л מה תפקידה של עמודת קפיצי הצלחת<br />
לאתה חלק שייר שטח גי<br />
5. סרטט את עמודת קפיץ הצלחת ואת ציר התפסנית(הביצוע בדף השלמה 30אי).<br />
6. -<br />
רשום מידות לחלקים אלו. 7. הוסף אפיצויות, סבולות ודרגות טיב פני העיבוד לחלקים, בהתחשב בנתונים הבאים:<br />
8. -הסבולת לקוטר החיצוני (D) של הקפיץ היא לפי 2Ы.<br />
-הסבולת לקוטר הפנימי (d) של הקפיץ היא לפי . 12Н<br />
10N<br />
-טיב העיבוד הכללי של הקפיץ -<br />
- הסבולת הכללית לציר התפסנית היא .±IT 10/2<br />
- האפיצות למידת משטחי מגע עם הקפיץ והדיסקות התומכות את הקפיץ היא אפיצות מחליקה.<br />
9. הוסף חיצים בסרטוטים המתארים את כוחות התגובה של החלקים בזמן הדפינה.<br />
10. חשב את השקיעה המירבית של קפיצי הצלחת.<br />
11. חשב את הכוח הדרוש לשקיעה זו.<br />
30<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
משושה לכוונון התפסנית<br />
חתר משושה למפתח<br />
עבור שחרור התפסנית<br />
כיוון לצורר שחרור<br />
סרטוט 10.40<br />
רשימה מרוכזת לפרק י׳ של נוסחאות, לוחות וגרפים<br />
נוסחאות<br />
נוסחה מס,<br />
נושא הנוסחה<br />
הנוסחה<br />
עמוד<br />
fmax =<br />
שקלעה מותרת של<br />
10.1<br />
075h ־<br />
צלחת בודדת<br />
קבוע קפיץ צלחת בודדת ) 2 L(h^־ 2 - 1.5hf+0.5f 2 + S = k<br />
10.2<br />
с -<br />
4E<br />
N<br />
(Ц׳-)<br />
1 - M mm<br />
מקדם הגמישות לקפיץ<br />
צלחת<br />
10.3<br />
a = f[/3(h-0.5Q + 7S]<br />
מאמץ מרביבקפיץ<br />
צלחת<br />
юл<br />
хув =<br />
זוית נג1יה של קפיץ צלחת<br />
10.5<br />
לוחות<br />
גרפים<br />
לוח מסי נושא עמוד גרף מס׳ נושא עמוד<br />
10.1 מידות תקניות לקפיצי צלחת 10.1 21 קבוע הקפיץ של קורות 10<br />
10.2 מקדם גיאומטרית קפיץ צלחת 10.2 22 קבוע הקפיץ של קורות(המשך) 11<br />
10.3 חישוב רוחב קפיץ עלה 12<br />
10.4 חישוב רוחב קפיץ עלה (המשך) 13<br />
10.5 הקשר בין מומנט הפיתול במוטות לבין קוטרם 18<br />
1<br />
10.6 הקשר בין קבוע הקפיץ למימדיו 19 j<br />
10.7 שקיעה מרבית מותרת של קפיץ צלחת 23<br />
10.8 קבוע קפיץ צלחת 24<br />
31<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פרח го<br />
אחד<br />
האמצעים היעילים ביותר לקבלת דיוק והספק גבוהים בעיבוד חלקי מכונות הוא ביצוע העיבוד בעזרת<br />
מתקנים וקביעים.<br />
חשיבותם בייצור המודרני, המבוקר ע״י מחשב(NC), הוא בדרישת NCTI למיקום מדוייק, אחיד ומהיר של החלקים<br />
המעובדים.<br />
ועוד יתרונות לשימוש במתקנים וקביעים - הפעלתם על־ידי עובדים לא מקצועיים, הרחבת הייצור<br />
במפעלים על־ידי הגדלת דיוק מכונות פשוטות ושחרור מכונות יקרות לביצוע עבודות שעבודן למעשה נועדו.<br />
הגדרות:<br />
מתקנים וקביעים - הם מכשירים שדופנים עובד ביחס לכלי העיבוד לצורך ביצוע שיבוב, עיצוב והרכבה<br />
קביע - משמש לדפינת עובד במצב יציב ומדוייק (טרטוט ו. 1 ו).<br />
מתקן - הוא קביע עם התקן מיוחד להובלת הכלי(טרטוט 2. ו ו).<br />
С<br />
гз Z5 1<br />
טרטוט 1.2 ו<br />
טרטוט 11.1<br />
חלק<br />
מהקביעים הם אמצעי דפינה טטנדרטיים של מכונת הכלים כגון התפסנית במחרטה או המחלציים בקדיחה<br />
.(11.3<br />
וכירטום. לעיתים קרובות נוח וזול לקחת קביע טטנדרטי וע״י שינוי קטן להתאימו לעבודה בחלק מטויים (סרטוט<br />
עובד<br />
לחי מיוחדת<br />
בעלת מגרעת<br />
סרטוט 1.3 ו<br />
חסרונם של מתקנים וקביעים הוא בעלות הייצור שלהם. לכן לפני שמחליטים על בנייתם יש לעשות חישוב כדאיות<br />
הייצור<br />
החישוב נעשה לפי הנוסחאות הבאות של סדליק (Sedlik)<br />
S Q(C<br />
1 c 2) т<br />
(1)<br />
м<br />
С<br />
т<br />
1־ С 2<br />
(2)<br />
חסכון עקב שימוש במתקנים וקביעים.<br />
מספר המוצרים המזערי שבו כדאי להתחיל בייצור.<br />
מספר יחידות המיוצרות.<br />
עלות הייצור של יחידה אחת ללא מתקנים וקביעים.<br />
עלות הייצור של יחידה אחת בעזרת מתקנים וקביעים<br />
עלות מתקנים וקביעים כולל תכנון וייצור.<br />
מס׳ המוצרים<br />
S<br />
М<br />
0<br />
С<br />
1<br />
с<br />
2<br />
т<br />
32<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
t<br />
•1*<br />
'<br />
דוגמת חישוב העלות<br />
ללא<br />
לחלק<br />
פתרון:<br />
שעות = 45 T<br />
חלקים = 250 Q<br />
שעי ת г -л 1<br />
С<br />
0 f ^ j ־• 2 1<br />
שעות 1= 0.3 с<br />
לח7ק<br />
М<br />
Т 45<br />
Cj - C2 0.3-0.1<br />
225 חלקים =<br />
כתוצאה משימוש במתקן יהיה החסכון בשעות לייצור 250 חלקים<br />
S = Q (Cj - C 2 ) - T = 250 (0.3 - 0.1) - 45 = 5<br />
רק לאחר בדיקה כזאת יש לגשת לייצור מתקנים וקביעים<br />
מיקום עובדים<br />
כדי '׳למקם״ גוף כלשהו במרחב, כלומר להציבו באופן חד־משמעי, יש לשלול מהגוף את כל אפשרויות חופש<br />
התנועה שלו(שהן שש).<br />
א. שלוש תנועות ישרות לאורך שלושת הצירים X , Y , Z הניצבים אחד לשני.<br />
ב. שלושת התנועות הסיבוביות סביב צירים אלה (סרסוס 1 4. ו).<br />
Z<br />
W Z<br />
Z<br />
סרטוט 11.4<br />
אפשר לשלול מגוף את כל ששת אפשרויות חופש התנועה שלו ע״י לחיצתו אל שש נקודות תומכות המחולקות כך<br />
3 נקודות במשטח А<br />
2 נקודות במשטח В ניצב ^А<br />
1 נקודה במשטח С הניצב А^ Вп (סרטוט .(11.5<br />
א ב ג<br />
סרטוט 11.5<br />
33<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
צורת מיקום זאת של העובד דרושה במקרים רבים. לדוגמא: יש לעבד חלק לפי מידות a. , b , с (סרטוט ג-5.וו).<br />
במקרה זה יש לקבוע את מצב העובד ביחס לשלושת המישורים הנ״ל, כלומר יש לשלול ממנו את כל ששת<br />
אפשרויות חופש התנועה.<br />
לא תמיד יש במיקום צורך לשלול את כל אפשרויות חופש התנועה. לדוגמה: עיבוד חלק לפי המידות a b, בלבד<br />
(סרטוט ב). במקרה זה יש צורך להשתמש רק בחמש נקודות תמיכה, דהיינו שללנו מהגוף חמש אפשרויות חופש<br />
תנועה בלבד.<br />
מיקום יתר<br />
קיימים מקרים בהם אפשר לשלול את אחת מאפשרויות חופש התנועה פעמיים, ואז נוצר מצב שהחלק אינו ממוקם<br />
באופן חד־משמעי. למיקום זה ייקרא מיקום יתר. ממיקום כזה יש להימנע.<br />
סרטוט 1.6 ו<br />
דוגמה: העובד נתמך ע״י משטחים В ו־A (סרטוס 11.6). מיקום זה אינו חד־משמעי ומצבו של העובד במתקן אינו<br />
מוגדר בגלל הפרשי המידות הממשיות "а" בעובדים שונים. בטרטוט 11.6 בי, גי, ד׳, הי, מתוארים מצבים שונים של<br />
העובד שיכולים להתקבל.<br />
בטרטוט 11.6 ו׳ מתואר מיקום נכון של עובד.<br />
בחלקו האחד ניתמך העובד ע״י משטח В באופן קבוע ובחלקו השני(במקום של משטח А) הוא ניתמך על ידי תומך<br />
ו הניתן לכוונון.<br />
בסיסי מיקום עיקריים ומשניים<br />
בסיסי מיקום עיקרי<br />
ה״מיקום״ גורם ליצירת מגע בין משטחי המיקום של העובד למשטחים הממקמים של המתקן. המצב שנקבע,<br />
מבטיח עיבוד לפי המידות הנדרשות בסרטוט ואינו יכול להשתנות בהשפעת כוחות החיתוך, ההידוק או כוחות<br />
אחרים (משקל העובד, למשל).<br />
בבסיס לעיבוד מדוייק יש לבחור את המשטח, אשר ממנו נלקחה המידה עם הסבולת. בסיס מיקום יכול להיות<br />
קשור עם המשטח המעובד ע״י מידות או ע״י דרישה למצב הדדי מטויים כגון: מקביליות, ניצבות, טימטריות ובו׳<br />
או ע״י שתי הדרישות גם יחד. (טבלאות המתארות טבולות של מצב הדדי בין משטחים - ראה בטוף הפרק).<br />
דוגמאות:<br />
1. משטח А מהוה בסיס מיקום לעיבוד משטח В, כשהמרחק שלו ^А חייב להיות מדוייק. במקרה זה קשור בסיס<br />
המיקום עם המשטח ע״י מידה (סרטוט 11.7).<br />
2. בסרטוט 11.8 יש לעבד את קדח В בניצב למשטח А. במקרה זה קשור בסיס המיקום עם המשטח המעובד ע״י<br />
דרישה למצב הדדי מטויים.<br />
בהוצאת
בסיס מיקום משני<br />
לעתים יש צורך למקם את העובד לפי משסה אשר אינו מהוה בסיס עיקרי וזאת כדי להקל על עיבוד העובד(הידוק<br />
נוח). בסיס כזה נקרא בסיס מיקום משני.<br />
דוגמה (סרטוט 11.9): יש לעבד חלק לפי מידה a הנתונה בסרטוט ממשטח אי, המהוה בסיס מיקום עיקרי. מכיון<br />
שמיקום לפי משטח זה גורם לקשיים, מבוצע המיקום לפי משטח ב׳ וכתוצאה תתקבל מידה а כהפרש של המידות с<br />
tn (סרטוט 11.10). משטח ב׳ מהוה בסיס מיקום משני.<br />
החסרון בשימוש בבסיסי מיקום משניים הוא בכך, שיש לעבוד בסבולות קטנות יותר מאשר בדרישת הסרטוט<br />
הפונקציונלי.<br />
לדוגמה (סרטוט 11.11): יש לעבד את החלק לפי מידות a ר:
טרטוטים 17. 11.16, ו ו חינם דוגמאות לטימון משטחי מיקום<br />
סרטוט 6ו.וו<br />
סרטוט7ו.וו<br />
לצורך תרגול - עבור לדפי השלמה א', ב' שבסוף החוברת.<br />
נסקור עתה מספר שיטות מיקום מקובלות. אביזרי המיקום הם בדרך כלל סטנדרטיים.<br />
ו. מיקום לפי בסיס מישורי<br />
המטרה היא קביעת העובד בעזרת אחד המשטחים המישוריים שלו, כך שמשסח זה יהיה מקביל (או יתלכד) עם<br />
משסח מישורי נתון כגון שולחן מכונת העיבוד. קיימות שתי אפשרויות מיקום לפי בסיס מישורי:<br />
א<br />
כאשר המשסח בלתי מעובד.<br />
ב. כאשר המשטח מעובד.<br />
א. מיקום העובד לפי משטח בלתי מעובד (המשטח אינו חלק) גורם לכך שהעובד נשען למעשה על המשטח<br />
הממקם A של המתקן רק בשלוש הנקודות הבולטות ביותר. (סרטוט מסי 10.18).<br />
כתוצאה נוצר משולש בעל שלושה קודקודי תמיכה המשתנים מעובד אחד למשנהו. דבר זה משפיע על דיוק<br />
המיקום<br />
הנוטה<br />
ומקשה על הידוק העובד מאחר שכוח ההידוק חייב לפעול בתוך המשולש, כדי שלא יווצר מומנט<br />
להפוך את העובד. על מנת למנוע שנקודות התמיכה ישתנו מעובד לעובד בהתאם לבליטותיו, אנו<br />
קובעים במקום משטח ממקם רק שלוש נקודות תמיכה רצויות לנו.<br />
שלושת התומכים, שכדאי להציבם כמה שאפשר רחוק אחד מהשני, הם בצורת פינים ויוצרים מישור אחד.<br />
על־ידי כך מבטיחים מיקום פחות או יותר אחיד של כל העובדים.<br />
ב. מיקום העובד לפי משטח מעובד - מיקום כזה מבטיח דיוק. המשטח הממקם במתקן יכול להיות משטח מלא או<br />
משסח מחורץ. (סרטוט 9 ו. ו 1). המשטח הממקם חייב להיות קטן יותר ממשטח המיקום בעובד, אחרת ישתחק<br />
המשטח הממקם בצורה לא אחידה (סרטוט 20. ו 1).<br />
מיקום<br />
סרטוט 11.19<br />
לא נכח<br />
נכוו<br />
סרטוט 11.18 סרטוט 11.20<br />
36<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
אביזרי<br />
מיקום לפי משטח מישורי<br />
בסרטוט 11.21 אנו רואים 3 סוגי פינים. סוג א׳ מיועד למשסחים שעברו עיבוד קודם, סוג ב׳ מתאים למשטחים<br />
גסים<br />
בלתי מעובדים, סוג ג׳ מתאים לעובדים, שיש חשש לתזוזה בשעת העיבוד עקב כוחות חיתוך גדולים.<br />
לפעמים מבנה העובד אינו מאפשר שימוש ב־3 פיני תמיכה למיקום יציב, כדוגמת העובד שבסרטוט 1.22 ו. מאחר<br />
שאין אפשרות למיקום 3 פינים בצורה סימטרית (כי הצלע שבאמצע העובד מפריעה), ואסור להשתמש ב־4 פינים,<br />
נשתמש<br />
בתומך מתייצב (ראה סרטוט 11.23). אם העובד נוגע קודם בנקודה d, תומר 1 לוחץ על מוט 3, מוט 3 לוחץ<br />
על<br />
תומר 4, עד שהאחרון בא במגע עם נקודה e בעובד. כך התומך המתייצב נוגע בעת ובעונה אחת בשתי נקודות,<br />
בלי לגרום לאי יציבות העובד. דוגמאות לתומכים מתייצבים, דו־נקודתיים ותלת־נקודתיים ־ ראה בסרטוטים 11.24.<br />
א<br />
ב<br />
סרטוט 11.21<br />
סרטוט 11.22 סרטוט 11.23<br />
סרטוט 11.24<br />
תומכים<br />
מתכוונים<br />
כאשר אחד ממשטחי המיקום של העובד אינו מוגדר די צרכו ביחס למשטחי מיקום אחרים (למשל משטח בלתי<br />
מעובד או בעל סבולות גסות), משתמשים בתומכים מתכווננים (סרטוט 11.25). בסרטוט 11.26 אנו רואים יישום עם<br />
סוג זה של תומך בסרטוט 11.27 מתואר סוג אחר של תומך מתכוונן, המבוסס על עקרון היתד. על ידי סיבוב ידית ו<br />
מזיזים את הפין בעל ה מ ש ט ח האלכסוני 2 המרים בצורה זאת את התומר 3. הקפיץ 4 מחזיר את הפין. בורג 5 מונע<br />
סיבובו<br />
של התומך.<br />
סוג אחר של תומך מתכוונן מתואר בסרטוט 11.28. תומך זה מתכוונן בעזרת קפיץ.<br />
התומכים המתכוונים המתוארים לעיל מיועדים גם למניעת ״מיקום יתר״. במקרים אלה משמש התומר רק לתמיכה<br />
נוספת<br />
של העובד, הממוקם חד משמעי גם בלעדיו.<br />
37<br />
צאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התניית, כל הזכויות שמורות ©
סרטוט 11.25 סרטוט 26.ו ו<br />
סרטוט 27. ו ו סרטוט 28. ו ו<br />
לדוגמה: יש לעבד מדרגה לפי מידות מדוייקות ЬИ с (סרטוט 29. ו ו), לכן יש למקם את העובד לפי משטחים а \־Ъ<br />
במקרה זה יש חוסר יציבות בזמן העיבוד, מאחר שכוחות החיתוך שואפים לגרום למומנט ולסובב את העובד. ייצוב<br />
העובד ע״י מיקומו בעזרת משטח 0 במקום а אינו אפשרי בגלל שגיאת בסיס גדול מדי, (סרטוס 11.30). הפתרון<br />
הוא שימוש בבסיס מיקום עיקרי ובתומך מתכוונן על מ ש ט ח 0.<br />
סומכים<br />
או מקבילוני תמיכה<br />
בסרטוט 11.31 מתואר אביזר מיקום נוסף לעובדים מעובדים<br />
מתכוונ!<br />
סרטוט 11.30 סרטוט 11.31<br />
38<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תרגלללם לביצוע<br />
תכנן וסרטט במחברתך את איזור המיקום במתקן המיועד לעבד את המשטחים שבסרטוטים 6 ו. ו ו, 7 ו. 32. 11, ו ו.<br />
רגיל<br />
מפעל<br />
76 0.04 Ы<br />
מהסרטוט.<br />
סרטוט 32. ו 1<br />
2. מיקום לפי משטח גלילי פנימי(קדח)<br />
מצב אידיאלי למיקום לפי משטח גלילי פנימי הוא כאשר ציר הקדח בעובד - ה מ ש מ ש כבסיס עיקרי - מתלכד עם<br />
הציר של ה מ ש ט ח הממקם. (סרטוט 33.ו ו). הבסיס למיקום חייב להיות מעובד.<br />
סרטוט 1.33 ו<br />
קיימות<br />
מספר שיטות למיקום עובדים מסוג זה:<br />
א.<br />
מנגנון ריכוז עצמי (לרוב באמצעות 3 לחיים) - כגון התפסנית שבמחרטה (סרטוט 1.34 ו). במנגנון מסוג זה<br />
נקודות<br />
הדפינה מתרחקות ממרכז העובד עד למגע והידוק עם משטח המיקום.<br />
הערה: חלק 3 יכול להתחבר לכוש<br />
המחרטה בשתי שיטות א או ב.<br />
סרטוט 11.34<br />
39<br />
צאת 42/ CO^^ - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי. במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ב. מנגנון רלכוז עצמל בעזרת פרק קפלצי - כתוצאה מלחץ המופעל על הפרק, הוא מתכופף לכלוון הגדלת הקוטר<br />
וכך ממרכז ומהדק את העובד(סרטוט 35. ו ו).<br />
עובד<br />
תותב קפיצי<br />
סרטוט 11.35<br />
ג. מלקום באמצעות סרן בעל קונלות קטנה - כתוצאה מהלחץ המופעל על העובד בעת הרכבתו על הקונוס, נוצרת<br />
תושבת לחץ במרחק המבטיח ריכוז מדוייק לפי ציר הסרן(כי אין רווח!) ומסירת מומנט הדרוש ב ש ע ת העיבוד<br />
(סרטוט 11.36).<br />
בכל אחת משלוש שיטות מיקום אלה אנו שוללים 5 אפשרויות תנועה. נשארת אפשרות התנועה לאורך הציר.<br />
המתקנים<br />
הפועלים בשיטות אלה הם על פי רוב סטנדרטיים.<br />
ר־<br />
ו<br />
j<br />
^7־<br />
סרטוט 11.37<br />
סרטוט 11.36<br />
< A<br />
בשיטה זו קיימת אפיצות מחליקה כדי להבטיח כניסה קלה של<br />
מיקום (סרטוט 1.37 ו) - באמצעות פיני מיקום ד. הסבולות של הקדח, הפין<br />
שגיאת המיקום הגדולה ביותר היא סכום בשיטה זו מהסדרה על פין המיקום. עובד כל הפין<br />
ציר סביב הסיבובית התנועה אפשרות נשארת תנועה. אפשרויות k שוללים כאן אנו ביניהם. והמרווח ולאורכו.<br />
ה. מיקום באמצעות פין ״יהלום״ - שם הפין בגלל צורתו המיוחדת, מזכירה יהלום (טרטוט 11.38). פין זה, החתוך<br />
משני צדדיו, מאפשר הגדלת הסבולת של המרחק בין מרכזי הקדחים בעובד(טרטוט 39. ו 1), או בין מרכז קדח<br />
לשטח ישר(סרטוט 11A0).<br />
d<br />
סרטוט 11.38<br />
40<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
סרטוט 40. ו ו<br />
סרטוט 11.39<br />
למשל: כדי לקדוח קדח בעל קוטר d לפי מידה L מדוייקת, תוך שמירה על דרישת האנכיות של הקרח בל<br />
למשטח A, יש להשתמש בפין יהלום (סרטוט 11.41).<br />
A<br />
סרטוט 11.41<br />
תרגילים לביצוע<br />
יש לקדוח קדח d לפי מידות מדוייקות המסורטטות בסרטוטים 42. ו 1.44 11.43, 1, ו<br />
תכנן וסרטט במחברתך את המיקום הנכון בהתאם לכל אחד מהםרטוטים האלה.<br />
0d<br />
L<br />
04О+ ООС ><br />
סרטוט 42. ו 1<br />
סרטוט 11.44<br />
סרטוט 11.43<br />
41<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
3. מיקום עובדים בעלי משטח גלילי חיצוני<br />
אם - בהתאם לדרישות הסרטוט - צריך להשתמש בשסח גלילי חיצוני לצורך מיקום, הכוונה היא התלכדות ציר<br />
הגליל בעובד עם קו מסויים (כגון הציר) במתקן, יש להשתמש באחת משיטות המיקום הבאות:<br />
א מנגנון עם ריכוז עצמי והידוק (לרוב באמצעות 3 לחיים) - כגון התפטנית במחרטה (סרטוט 45.ו ו)<br />
סרטוט 1.45 ו<br />
ב. ריכוז והידוק באמצעות פריזמה (טרטוט 46.וו) - זוית הפריזמה המקובלת היא 90°. את הפריזמה מהדקים<br />
למתקן באמצעות 2 ברגי ״אלן״ וקובעים את מיקומה המדוייק באמצעות שני פיני קביעה (סרוט 1.47 ו).<br />
בטרטוס הייצור של פריזמה הכרחי לתת - בנוסף למידות אחרות - את המידה H מבסיס הפריזמה עד למרכז<br />
הגליל בעל קוטר נומינלי D, אשר עבורה תוכננה הפריזמה.<br />
2(d 2<br />
)<br />
סרטוט 46. ו 1 סרטוט 47. ו ו<br />
הקשר בין המידות Н , D , N , а מתבטא בנוסחה<br />
D<br />
N<br />
ד-) + 0.5 h H =<br />
sin a/2 tga/2 )<br />
בשעת מיקום עובדים גליליים בעזרת פרחמה נמצא ציר הגליל במישור הסימטריה של הפריזמה, אולם מיקומו<br />
המדוייק אינו מוגדר היות שהוא מושפע ע״י הקוטר הממשי של הגליל הממוקם (סרטוט 48. ו 1).<br />
אם נרצה למקם את הגליל באופן חד משמעי, נצטרך להשתמש בשתי פריזמות (סרטוט 1.49 ו).<br />
ו :<br />
סרטוט 1.48 ו<br />
סרטוט 1.49 ו<br />
42<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
דוגמאות:<br />
א. בסרטוט 50. ו ו מתואר מנגנון הידוק תוך מירכה העובד בכיוון האופקי<br />
ב. בסרטוט 51. ו ו מתואר מנגנון הידוק תור מירכה העובד בכיוון האנכי.<br />
סרטוט 11.50<br />
תבריג שמאלי<br />
תבריג ימני<br />
סרטוט 11.51<br />
0<br />
ג. מיקום באמצעות קדח גלילי(סרטוט 11.52) - משטח<br />
המיקום<br />
הגלילי של העובד חייב להיות מעובד, אחרת<br />
אין אפשרות להבטיח מיקום מדוייק.<br />
0 I 0 II A N - 0max.<br />
שגיאות המיקום האפשריות בשיטה זו מתוארות<br />
בסרטוט 11.53. שים לב שיתכנו שגיאות מיקום:<br />
א) בין הציר של העובד לבין ציר הקרח במתקן,<br />
ב) במקבילות בין שני הצירים.<br />
ן<br />
6 max.<br />
חלק ממקם במתקן<br />
סרטוט 11.52 סרטוט О 11.53<br />
43<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
דוגמה: בסרטוט 11.54<br />
מתואר מתקן למיקום עובד לצורך כרסום חריץ לשגם. המיקום מבוצע באמצעות<br />
תותב־מיקום לצורך קבלת מידה 1- כתף התותב, שטח A לקבלת מידה 10 ופין מיקום במעצור לקבלת זוית 90°.<br />
פין<br />
Фюье<br />
A<br />
סרטוט 11.54<br />
תרגילים לביצוע<br />
קום שבסרטוט . 1 1 . 5 5 8 תכנן וסרטט במחברתך את שיטת המיקום הנכונה<br />
2. יש לכרסם את המשטחים משני צידי הגליל (סרטוט 11.56). תכנן וסרטט במחברתך את שיטת המיקום הנכונה<br />
J0±O 2<br />
סרטוט 11.55 סרטוט 11.56<br />
44<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
הידוק<br />
לאחר<br />
נקבע<br />
העובד במתקנים<br />
קביעת התהליך הטכנולוגי ומיקום העובדמהדקים אותו כדי למנוע תזוזות מהמקום בהשפעת כוחות חיתוך.<br />
מטפר כללים לצורך ביצוע ההידוק:<br />
מיקום העובד לא ישתנה תוך ביצוע העיבוד.<br />
ו. בשעת עיבודו.<br />
על ההידוק להיות אמין, כדי שהעובד לא יזוז 2. הדפורמציות של העובד ומעיכת המשטחים בהם נוגע אמצעי ההידוק - חייבים להיות מינימליים.<br />
3. כל זה ניתן להשיג ע״י תכנון נכון ומדוייק.<br />
נראה<br />
דוגמאות מספר.<br />
בסרטוט<br />
57. ו ו מודגמות שתי שיטות הידוק של העובד.<br />
סרטוס 1.57 ו<br />
סרטוט 11.57 א׳<br />
העובד (הגל) יכול לזוז תוך כדי עבודה - בכיוון העיבוד וניתן לעצרו רק על־ידי כוחות הידוק 2/W, הגורמים<br />
להיוצרות<br />
כוחות חיכוך F על משטחי המגע בין העובד והפריסמה (מנסרה) לבין אמצעי ההידוק.<br />
סרטוט<br />
1.57 ו ב׳<br />
במקרה זה פין התמיכה מקבל על עצמו חלק ניכר של כוחות החיתוך ועל־כן כוחות ההידוק קטנים יותר. הכוח F y<br />
עלול<br />
ליצור - יחד עם הזרוע - מומנט שירים את העובד, אך נראה כי המומנט קטן יחסית.<br />
בדוגמאות אלה ראינו, כי צורת ההידוק תלויה בצורת המיקום - בדרך כלל פועלים השניים בעת ובעונה אחת.<br />
נקבע<br />
כללים מספר לבחירת תרשים (מיקום) ההידוק<br />
סרטוט 11.58<br />
1. יש לכוון את כוח ההידוק כך שיימצא מול אברי התמיכה וימנע היווצרות מומנטים מיותרים בעת ההידוק<br />
(טרטוט 11.58). הידוק מול מ ש ט ח תמיכה מונע דפורמציות של האברים בעובדים גמישים (סרטוט 11.59).<br />
לעתים כוח הידוק אחד יכול להדק לכיוון שני מישורי־תמיכה (סרטוט 11.60) בעיקר בעובדים בבדי משקל.<br />
סרטוט 11 60 סרטוס 11.59<br />
45<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
2. כדי להקטין מעיכת שטחים, במקום לחיצה בנקודה אחת (אמצעי הידוק פשוטים) משתמשים באמצעים<br />
משוכללים יותר, המאפשרים פיזור כוחות הידוק על פני משטח גדול יותר (סרטוט 61. ו ו).<br />
/ / s А / / / / I<br />
הידוק בשני קווים<br />
הידוק במשטח עגול<br />
הידוק בשלשה קווים<br />
סרטוט 11.61<br />
עובדים ארוכים ודקים, המוטרכים בכוחות חיתור, עלולים לקבל רעידות וזעזועים. על כן יש להגביר את קשיחותם<br />
על־ידי הגדלת מספר מקומות הידוק וקירובם למקום העיבוד(סרטוט 11.62).<br />
סרטוט 11.62<br />
אמצעי הידוק<br />
קיימות שתי שיטות הידוק - קשיח וגמיש (אלסטי). הידוק קשיח מבוצע בעזרת ברגים, אכסצנטרים ויתדות, הכוח<br />
אינו קבוע, הוא תלוי בכוח בו מ ש ת מ ש הפועל לביצוע ההידוק או במידות החלקים (במקרה של אכסצנטרים) וגם<br />
בהשפעת הכוחות הפועלים בשעת העיבוד. הידוק גמיש (אלסטי) מבוצע בעזרת קפיצים. מנגנונים פנוימטיים,<br />
הידראוליים, חומרים פלסטיים וכוי. בשיטה זו מקבלים כוח הידוק קבוע ובלתי תלוי בכוחות הנוצרים בשעת<br />
העיבוד<br />
ובכר יתרונה.<br />
הידוק קשיח בעזרת ברגים<br />
1. להם חסרונות רבים:<br />
הם איברי ההידוק הנפוצים ביותר עקב פשטות הייצור והשימוש בהם, אולם יש ברגים אפשרות של תזוזת העובד בשעת הידוק הבורק<br />
* אפשרות של מעיכת שטח העובד ע״י קצה הבורג<br />
* זמן רב יחסית, הדרוש לסגירה<br />
* כוח ההידוק אינו קבוע<br />
* מאמץ פחי רב מצד הפועל.<br />
* הפעלת הברגים נעשית ע״י ידיות, גלגלים וכוי תור הימנעות משימוש במפתחות משושים. אורר הידית חייב<br />
להיות מחושב כך, שבמאמץ רגיל של הפועל יתקבל כוח ההידוק הדרוש.<br />
46<br />
בהוצאת ^^CO - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי. במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
א. בסרטוט 63. ו ו מתואר מבנה טיפוסי של בורג הידוק. נעל (4) מונעת מעיכת שטח העובד ומבטלת אפשרות<br />
של כיפוף הבורג במקרה שהמשטח המהודק אינו ניצב לצירו.<br />
ב. בסרטוט 64. ו ו מתואר מנגנון ברגי עם זרוע מהדקת המקילה על הכנסת העובד למתקן ומקטינה את דרך<br />
ההברגה<br />
בשעת ההידוק.<br />
ג. בסרטוט 65. ו ו מתואר מנגנון סגירה באמצעות אום. הזרוע המהדקת מאפשרת הכנסת העובד בקלות בגלל<br />
האפשרות<br />
להזיזה ימינה.<br />
ד. בסרטוס 66.ו ו מתוארת דיסקית בעלת פתח המאפשרת הכנסת העובד מבלי להוציא לגמרי את האום<br />
(קוטרו<br />
קטן מקוסר הקדה בעובד), כי אם רק את הדיסקית עצמה.<br />
ה. בסרטוט 11.67 מתואר סגר בעל פתח (חלק 2).
2. אכסצנטרלם<br />
אפשר להשוות את האכסצנטר ללתד העובד בתנועה מעגללת. האכסצנטר מהווה גללל קצר (סרטוט 68.וו)<br />
הלכול להסתובב סבלב צלר '0, כאשר המרכז של הגוף הוא נקודה 0. המרחק בלן צלר הסלבוב ׳0 לבלן מרכז<br />
הגללל 0 נקרא אכסצנטרלות ומסומן 2׳e. בעזרת אכסצנטר אפשר לבצע סגלרה מהלרה, וזהו לתרונו העלקרל<br />
בהשוואה לבורג. חסרונו הוא, שבעזרתו נלתן לבצע הלדוק בטוח של עובדלם בעלל הבדלל מלדות קטנלם בלבד,<br />
בניגוד לבורג(סרטוט 11.69). ין^! + !<br />
את האכסצנטרלות e מחשבלם לפל הנוסחה הבאה: = e (הנוסחה נובעת מפלתוח לפל סרטוט 69.ו ו).<br />
2<br />
הלדוק<br />
להלדוק<br />
גמלש (אלסטל)<br />
גמלש לשנן מספר שלטות:<br />
1. הלדוק באמצעות לחץ אוולר דחוס (פנלמטל) - ראה סרטוט 1.70 ו<br />
2. הידוק באמצעות לחץ שמן(הלדרולי).<br />
3. הידוק באמצעות חומרלם פלסטללם (סרטוט 1.71 ו).<br />
л הידוק באמצעות קפלצלם (סרטוט 72. ו ו).<br />
5. הידוק באמצעות כוח מגנטל, לרוב לוח מגנטל.<br />
כניסת לחץ<br />
אוויר לפתיחה<br />
כניסת<br />
לחץ לדפינה<br />
Key /п s/ot<br />
סרטוט 11.70<br />
48<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
6 2 3 4 5 ו<br />
עובד<br />
בורג<br />
דפינה<br />
חומר<br />
/ / / / / / / /\<br />
פלסטי<br />
סרטוט 11.71<br />
סרטוט 11.72<br />
תרגילים לדוגמה<br />
1. יש לכרסם בעובדיאת העקומה המודגשת (ראה סרטוט) בטרטוט 11.73 מתואר מתקן הממקם את העובד ואת<br />
כיוון כוח ההידוק הרצוי(ראה חץ). תכנן את ההידוק. הפתרון נתון בסרטוס 11.74.<br />
נ<br />
עובד<br />
שבלונה על־פיה<br />
י נע הכרסום<br />
כח הידוק<br />
איזור העיבוד<br />
W/////////////A<br />
סרטוט 1.74 ו<br />
סרג1וג1 11.73<br />
49<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות שמורות ©
2. יש לקדוח בעובד חורי מירכה. המיקום מתואר בסרג1וג1 1.75 ו. תכנן הידוק שיתאים לכיוון הכוח המתואר.<br />
הפתרון נתון בסרג1וג1 11.76.<br />
סרטוט 11.75 סרטוט 11.76<br />
הנחיות לתכנון מתקנים<br />
לאחר קביעת כדאיות הבנייה של מתקן מיוחד לפעולת עיבוד מסויימת, קיים רק תנאי אחד המחייב את מתכנן<br />
המתקן - הבטחת דיוק ביצוע הפעולה בעזרת המתקן כפי שנדרש בסרטוט המוצר.<br />
בשעת תכנון המתקן רצוי לשמור על סדר מסויים של תכנון האברים השונים ושל הקשר ההדדי ביניהם.<br />
תחילה מסרטטים בקווים דקים את מיתאר העובד על כל היטליו הדרושים, על ההיטלים להיות במרחק רב זה מזה<br />
כדי לאפשר "בניית״ המתקן מסביב למיתאר העובד (סרטוט 11.77). בדרר כלל מתחילים מקביעת מיקום האיברים<br />
המשמשים להובלת כלי החיתוך כדי להבטיח שתכנון המיקום יעשה כר שלא יפריע למעבר המקדח (סרטוט 11.78).<br />
בשלב שני מתכננים את המיקום ומסרטטים את כל אברי המיקום של המתקן במקומות המיועדים לכך (סרטוט<br />
11.78). לאחר מכן מתכננים את צורת ההידוק ומסרטטים את אברי ההידוק מסביב למיתאר העובד(סרטוט 11.79).<br />
לבסוף מתכננים את הגוף המאחד את כלל האברים הנ״ל ואת כל חלקי העזר (סרטוט 11.79).<br />
בבשעת התכנון יש לנצל ־ כמה שאפשר - תקנים קיימים עבור אברי המתקנים הקבועים, למרות הקושי הקיים<br />
בהשגת חלקים מוכנים לפי תקנים אלה. שימוש בתקנים חוסר שעות תכנון וסרטוט ומאפשר ניצול ידע ונסיון<br />
שהצטברו בשטח זה.<br />
לוח להובלת המקדח<br />
מיקום<br />
איבר מיקום<br />
סרטוט 11.77 סרטוט 11.78<br />
50<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תרגיל לביצוע<br />
סרטט ותכנן במחברתך מתקן לעיבוד משטחים לפי סרטוטים א ו־ב שבדף השלמה ו5בי. יש לבצע תרגיל זה רק<br />
לאחר ביצוע דפי השלמה ו5א' רו5ב׳(תרגיל עליון).<br />
51<br />
בהוצאת - ID Г К О המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
לוח 1.1 ו: סבולות (טולרנסים)<br />
סבולות של מצב הדדי בי! משטחים - סיכום<br />
סוג<br />
כינוי<br />
סימן דוגמאות סרטוטיות<br />
הסבר<br />
הסבולת<br />
/ / \ a / \ M<br />
מידת אל־המקביליות המותרת<br />
של המשסה המנוקד ביחס<br />
למשסה הכהה.<br />
קביל лт<br />
מידת אי־האנכיות המותרת של<br />
המשסח המנוקד ביחס למשסה<br />
הכהה.<br />
ן 1| аоз\ А<br />
D<br />
П<br />
С<br />
Л<br />
г•<br />
ניצברת<br />
מידת הסטייה המותרת של<br />
המשטח המנוקד מזוית<br />
המוגדרת וביחס למשטח<br />
הכהה.<br />
D<br />
n<br />
צג<br />
ת־זלזר. זויתית<br />
מקסימלית<br />
חוויידיות<br />
ו><br />
П<br />
־1<br />
מיקוס<br />
מידת הסטייה המקסימלית של<br />
ציר הקדח חייבת להימצא<br />
בתחום גליל קסן המתאר את<br />
שדה הסבולת.<br />
מקסימלית<br />
О.Ов<br />
лт!тл<br />
שדה<br />
הסברלת<br />
ציר<br />
ר.קדח הגכיז<br />
איכי 7<br />
גקלדה<br />
;המיקום<br />
הנביו)<br />
D<br />
л<br />
с<br />
г*<br />
О\ьаов<br />
АВ<br />
ם<br />
מידת הסטייה המותרת של ציר<br />
גליל א׳ לעומת ציר גליל A<br />
\״3 סטייה זו חייבת להימצא<br />
בתחום גליל מעל קוטר 0.08<br />
מ״מ.<br />
מרכזיות<br />
52<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת ל כל הזכויות שמורות ©
הסבולת<br />
סימן דוגמאות סרטוטיות<br />
הסבר<br />
=r\0O8<br />
מידת הססילה המותרת של<br />
המשסה המנוקד ביחס לקו<br />
הציר האמצעי.<br />
סימטרירת<br />
בזמן סיבוב החלק סביב לציר<br />
C, הססייה המותרת של<br />
המשטח הנבדק־ המנוקד,<br />
חייבת להימצא בהחום<br />
הסבולת 0.02 מ״מ.<br />
זריקה<br />
כללית<br />
בזמן סיבוב החלק סביב לציר<br />
C, הססייה המותרת של<br />
המשטח הנבדק המנוקד,<br />
חייבת להימצא בתחום<br />
הסבולת 0.2 מ״מ.<br />
С<br />
זריקה<br />
גלילית<br />
בזמן סיבוב החלק סביב לציר<br />
D, הססייה המותרת של<br />
המשטח הנבדק, המנוקד,<br />
חייבת להימצא בתחום<br />
הסבולת 0.02 מ״מ.<br />
זריקה<br />
םשטחית<br />
53<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פרם י ב<br />
גלים וסרנים הם פרקי מכונה מסתובבים, מסובבים או מאפשרים סיבוב של פרקי מכונה אחרים (כמו גלגלי שיניים,<br />
גלגלי רצועה, גלגלי חיכוך, גלגלי תנופה וכוי). מסרת הפעולות היא העברת הספקים, כוחות ותנועה סיבוביים,<br />
מנקודה אחת בגל לנקודה אחרת בו.<br />
החתכים של גלים וסרנים הם בדרך כלל עגולים (בסוג כזה של חתכים בלבד נדון במסגרת ספר זה).<br />
להלן תיאור סכמסי של סמכים:<br />
בהוצאת
סרן(Axle)<br />
הסרן הוא מוס בעל חתך עגול המסתובב סביב צירו או תומך בגלגלים מסתובבים ולרוב נתמך לפחות על ידי שני<br />
מיסבים (סרסוס ו.2ו).<br />
כסרן יכול לשמש גם מוס בעל חתך עגול קבוע לגוף המאפשר לגלגלים להסתובב סביבו(סרסוס 12.2). דוגמה לכך<br />
הם הסרנים בעגלה או ברכבת.<br />
הסרן מאפשר לפרקים המורכבים עליו להסתובב, דהיינו הספק המועבר במקרה זה הוא בין הפרקים המשתלבים<br />
יחד, אך לא מגלגל אחד לגלגל אחר המורכב על אותו סרן. הסרן מוג1רח במאמצי כפיפה.<br />
עם העובד.<br />
סרסוס 2.2 ו: סרנים בעגלה.<br />
גל (Shaft)<br />
הגל ממלא תפקיד דומה לתפקיד הסרן ובנוסף מעביר גם הספק מנקודה אחת לנקודה אחרת לאורך צירו. כתוצאה<br />
מכך מוטרח הגל במאמצי פיתול בנוסף על מאמצי הכפיפה. בדרך כלל הגל מסתובב סביב צירו כשהוא נשען לפחות<br />
על שני מיסבים.<br />
בסרסוס 12.3 רואים דוגמה לגל בצורת גל מנוע. הגל מקבל מהסססור מומנס אלקסרומגנסי בגודל T ומעביר אותו<br />
לקצה הגל הימני במהירות של n סיבובים לדקה. בנוסף, עקב שילוב הגלגל עם גלגל נגדי, ישנו כוח היקפי F הגורם<br />
לכפיפה בגל. מכאן רואים כי הגל ממלא תפקיד של סרן מסתובב + העברת מומנס T מנקודה אחת לנקודה אחרת על<br />
צירו, במהירות סיבובית n.<br />
דוגמה נוספת של עובד המשמש כגל במחרסה ראה בסרסוס 2.4 ו. התפסנית מסתובבת במומנטד ובמספר סיבובים<br />
n ואילו סכין התריסה מתנגדת במומנס T לסיבוב זה. כך מתאפשרת פעולת השיבוב.<br />
גלגל<br />
מומנט מתנגד לסיבוב<br />
רוטור<br />
מספק מומנט סיבובי<br />
כוח היקפי F<br />
F<br />
ך<br />
טרטוט 2.3ו: גל מנועי. תיאור הטרחה אופיינית לגל: פיתוח וכפיפה<br />
55<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
סרטוט 12: лדוגמה לעובד המשמש כגל במחרטה<br />
בסרטוט 12.5 מתוארים שני גלים הנושאים זוג גלגלי שיניים. בגל השמאלי נכנס מומנט Т במספר סיבובים л<br />
המומנט הזה מועבר למרכז גלגל השיניים הקטן ומאלץ אותו להסתובב וליצור כוח היקפי F המועבר לגלגל הגדול.<br />
כוח זה יוצר סביב ציר הגל הימני מומנט ,Т המסובב את הגל הזה במהירות ,п. !Т ו־,п מועברים הלאה.<br />
שאלות:<br />
2<br />
1. בסרטוט 12.6 מתוארים גלגלי קרון רכבת על פסים.<br />
א. קבע אם חלק 1 המחבר את הגלגלים (נתון<br />
במיסבים) הוא גל או סרן.<br />
ב. האם חלק 1 מסתובב<br />
ג. על איזה משקל 2/W מדובר בסרטוט 12.6<br />
סרטוט 12.6: תיאור הגלגלים בקרון רכבת<br />
56<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מתואר מתקן הנושא גלגל שרשרת.<br />
בסרטוט 12.7 2. מסתובב או קבוע.<br />
קבע אם חלק 9 א. מעביר הספק מנקודה אחת לנקודה אחרת<br />
האם חלק 9 ב. הוא סרן או גל<br />
האם חלק 9 ג. סרטוט 12.7: מתקן לנשיאת גלגל שרשרת<br />
3. בסרסוס 12.8 מתואר סידור מסור דיסק.<br />
א. האם קיימת העברת הספק מנקודה אחת לאחרת על פני חלק ו בהתאם לתשובתך - האם חלק 1 הוא גל<br />
או<br />
סרן<br />
ב. טרטט את הגל שבסרטוט 2.8 ו בצורה סכמטית וטמן כוחות ומומנטים הפועלים עליו.<br />
1<br />
טרטוט 2.8 ו: כוש לדפינת משור עגול<br />
57<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גל גמיש Shaft) (Flexible<br />
כשמו כן הוא. גל המעביר הספק סיבובי ממקור ההנעה לכל נקודה במרתב (סרטוט 2.9 ו). זהו ההבדל וגם היתרון<br />
שלו לעומת הגל הקשיח. כזכור, הגל הקשיח מעביר הספק לאורך ציר ישר בלבד. הגל הגמיש משמש פתרון אידיאלי<br />
להעברת<br />
הספקים סיבוביים כאשר נקודה A נעה כמו במקרה של השחזת ריתוכים במבנים או קדיחת חורים בהם.<br />
הגל הגמיש בנוי מחוט פלדה מרכזי(סרטוט 12.10) שקוטרו נע נר4 מ״מ עד ליותר מ־2ו מ״מ. סביב החוס המרכזי<br />
מלופפים 3-2 חוטי פלדה (שקוטרם 3-0.3 מ״מ) בכיוונים הפוכים זה לזה בשכבה אחת או יותר. תפקיד השכבות<br />
לתת לגל את הגמישות הדרושה תוך העברת ההספק. החוטים עטופים בבית ה מ ש מ ש מגן (casing) בפני לחות<br />
ומהווה<br />
מע*ן מיסב.<br />
סרטוט<br />
12.9: ההספק מועבר מהמנוע לאבן משחזת באמצעות גל גמיש.<br />
שכבות שר חוטים<br />
מלופפים סביב חוט (Casing) מגן<br />
ציור 12.10: מבנה גל גמיש<br />
ה־מגן מסתיים בהברגות זכר או נקבה (סרטוט 2.11 ו). הגל מסתיים בקצוות חיבור fittings) (end בצורת זכר ונקבה<br />
(למשל בליסה וחריץ כמתואר בסרטוט 12.11), כדי לאפשר את חיבור הגל הגמיש למקור ההנעה ולכלי הצורך את<br />
הספק<br />
(למשל אבן משחזת).<br />
הגל הגמיש מספק את הפתרון הזול ביותר להעברת הספק סיבובי בין שתי נקודות (סרטוט 12.12). גל זה מתאים<br />
במיוחד<br />
להעברת הספק תוך עקיפת מכשולים.<br />
מקובל להשתמש בגל גמיש להעברת הספקים עד 7.5 כוח סוס במספר סיבובים בין 2000-0 סל״ד. כיוון סיבוב הגל<br />
הגמיש צריך להיות כזה שיהדק את הליפוף של שכבת התילים החיצונית, אחרת המומנט המועבר יורד ל־60%<br />
מההטפק בכיוון הידוק הליפופים. המומנט המועבר בגל גמיש תלוי ברדיוט העקמומיות R (טרטוט 12.12). למשל<br />
כשהרדיוס*1= י י 15, ניתן להעביר מומנט פי 5-2 מהמומנט המועבר באותו גל כשרדיוס העקמומיות הוא ״7.<br />
58<br />
בהוצאת ® Г К О ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
קצה רבוע<br />
גל גמיש<br />
מתאם קצה<br />
הרכבת הגל<br />
אום הלדוק<br />
אום הידוק<br />
מגן גמיש<br />
מתאם קצה<br />
מתאם קצה<br />
הרכבת המגן<br />
מתאם קצה הגל<br />
גל גמיש<br />
מתאם קצה המגן<br />
מתאם קצה המגן<br />
מגן גמיש<br />
קצה רבוע<br />
ז<br />
אום הידוק<br />
ו ר ו ו.2 ואי: מבנה הקצוות בגל גמיש<br />
L.<br />
ד<br />
־<br />
ר״<br />
1<br />
+-.~/־1<br />
סרטוט 2.11 ובי: גל גמיש בתוך צינור מגן<br />
i ־<br />
סרטוט 12.12<br />
59<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
יתרונות הגל הגמיש<br />
מעביר הספק סיבובי לכל י־קוז־ה במרחב באורך עד 9 מ׳<br />
פותר בעיות הקשורות עם ממסרות למיניהן(שיניים, רצועות ושרשרת)<br />
מאפשר העברת הספקים במספר חלקים קסן<br />
מעביר הספק תור עקיפת מכשולים<br />
סופג זעזועים ומרסן אותם<br />
לא מצריך דיוק בייצור<br />
* אידיאלי להעברת הספקים בין חלקי מכונה בעלי תנועה יחסית.<br />
חסרונות<br />
* מעביר מומנסים קסנים יחסית<br />
אין דיוק גבוה בהעברה<br />
* בלאי גבוה.<br />
שאלה<br />
זהה את החלקים בסרסוס 2.13 ו ורשום מספרים ליד כל אחד מהם:<br />
א. חוסי הליפוף של הגל הגמיש<br />
חיבורים בין גלים<br />
גלי הנעה של תחנות כוח, מנועי אוניות, מסוקים, מכונות חקלאיות, מכונות לייצור מזון וכוי ארוכים ביחס לקסרים<br />
(בעשרות קסרים).<br />
כידוע, קשה להשיג רמת דיוק גבוהה בייצור גלים ארוכים וזאת עקב שקיעתם. סיבובים של גל ארוך יוצרים תנודות<br />
חזקות הרבה יותר מאלה של גל קצר (פחות מ־0ו קסרים). לכן ייצור גל ארור ומדוייק - יקר מאד. אחת הדרכים<br />
לפתרון הבעיה היא - לייצר גלים קצרים ולחברם. החיבור נעשה בהצמדה קבועה או ניידת בקצות הגלים.<br />
הצמדה קבועה<br />
מקובלים שלושה סוגי הצמדה קבועה:<br />
א. הצמדה קשיחה (סרטוס 12.14) שמסרתה לחבר גלים קצרים לגל אחד ארוך<br />
סרסוט 12.14: הצמדת גלים קשיחה בעזרת ברגים ושגם<br />
ב. הצמדה גמישה (סרטוט 12.15) שמטרתה לאפשר תזוזות קטנות בין שני גלים מחוברים. לרוב אמצעי החיבור<br />
הוא חומר גמיש כמו גומי.<br />
9<br />
גומי<br />
חבילת" גומי<br />
9<br />
א. באמצעות חיבור גומי וברגים ב. באמצעות פינים וכריות גמישות<br />
סרטוט 5 ו.2 ו: הצמדה גמלשה באמצעות גומל<br />
60<br />
*<br />
* *<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ג. הצמדה קרדנלת (סרטוט 6 ו.2 ו), הצמדה זו מאפשרת תזוזות זולתלות וקולות גדולות בלן הגלים המחוברלם<br />
א. וזיבורלם בעלל הצמדה קרדגלת<br />
ж<br />
ב. העברת תנועה עם הצמדה קרדנית (а) בשינוי זוית а ר(נ1) בשינוי הםרחק בין צירי הגלים האופקים<br />
а<br />
е<br />
а b с e й<br />
'////////////////<br />
בהרכבה מלגז כדור<br />
גוף<br />
הפרק<br />
תותב<br />
ג. מבנה פרק קרדני<br />
סרטוט 12.16: הצמדה קרדנית<br />
הצמדה ניידת<br />
מקובלי• שני סוגי הצמדה ניידת:<br />
א. על ידי חיכוך (סרטוס 12.17), כאשר גל А מעביר את התנועה לגל В כתוצאה מחיכוך בין שני הפרקים<br />
נעילה<br />
פתיחה<br />
פסי חיכוך<br />
А<br />
В<br />
А<br />
В<br />
קפיץ לנעילה<br />
א. מצמד קוני ב. מצמד חד דיסקי<br />
סרטוט 12.17: הצמדה ניידת לפי עקרון החיכוך. א. באמצעות קונוס<br />
ב. באמצעות פסי חיכוך<br />
61<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ב. על ידי שיניים (סרסוס 8ו.2ו), כאשר תוך כדי הצמדה דואגים ששני הגלים יסתובבו במהירות זהה, כלומר<br />
קיימת<br />
סינכרוניזציה בין הפרקים המוצמדים.<br />
א. מצמד שיניים קבוע ב. מצמד שיניים שמיל1<br />
סרסוס<br />
8ו.2ו: הצמדה ניידת לפי עקרון השיניים<br />
תרגילים:<br />
מתואר מבנה לתמיכת גליל לשינוע.<br />
בסרסוס 2.19 ו ו) זהה ותן שם לחלק 1<br />
א. סרסס תרשים סכמסי של מבנה זה<br />
ב. סרסס תרשים של חלק ו<br />
ג. ד. סרסס את הכוחות הפועלים על חלק 1.<br />
ו<br />
סרסוס<br />
12.19: גליל לשינוע<br />
מתואר שולחן מסתובב ) ו) באמצעות גלגל שיניים קוני(2)<br />
בסרסוס 12.20 2) זהה חלק 3 וקבע האם הוא סרן או גל<br />
א. נמק את א, תוך הסבר עקרוני של מנגנון בפעולה של השולחן<br />
ב. סרסס תרשים של חלק 3<br />
ג. למאמצי כפיפה, פיתול או שניהם יחד<br />
האם לדעתר נתון חלק 3 ד. כמה מיסבי גלילה מתוארים בסרסוס ההרכבה<br />
ה. 3 ו 2<br />
УЛ<br />
סרסוס 12.20: שולחן מסתובב (מופעל באמצעות גלגלי שיניים קוניים)<br />
62<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
למנוע של<br />
(3<br />
א. מה תפקידם של חלקים ו, 3, ו־4<br />
ב. לק 3 מתחבר ל־4 לרוב באמצעות הלחמה, אי לכך<br />
את שבי החלקים כיחלדה אחת<br />
ן זרנוק מגן<br />
•<br />
3 לב הגל<br />
סרטוט : 12.21 חיבור גל גמיש<br />
63<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פרמ<br />
וו<br />
גל הוא לרוב גוף גלילי(בעל חתך עגול), מסתובב או נייח, הנושא עליו גלגלים שונים(כמו גלגלי כבלים, רצועות,<br />
שרשרות ושיניים) להעברת הספקים מגלגל אחד לגלגל אחר באותו גל. הגל כדרר כלל מוסרח למאמצי כפיפה<br />
ופיתול (סרסוס<br />
לרוב<br />
תול<br />
תנועה יוצאת<br />
תנועה נכנסת<br />
\ \ \<br />
ч-.х\<br />
•י4<br />
4<br />
X<br />
X<br />
^ 4Ч<br />
V^ST9Lr/\<br />
^^^^^ ^•/^^ Ж J &<br />
1 ר<br />
' ' ״<br />
\<br />
\<br />
> \<br />
4<br />
/<br />
א. גל מניע<br />
N<br />
4<br />
\<br />
\<br />
//////׳<br />
סרן תומר גלגלי ביניים<br />
סרן תומך לגלגל שיניים<br />
סרסוס 3.1 ו - דוגמאות גלים וסרנים<br />
גל המוסרת בעיקר למאמצי פיתול ומאמצי כפיפה קסנים, נקרא כוש .(Spmdle) ברוב המכונות לעיבוד שבבי קיים<br />
כוש ובו העובד (לדוגמה מחרסה), או כלי החיתור (לדוגמה מקדחה) כמתואר בסרסוס 13.2.<br />
mm<br />
סרסוס - 13.2 כוש מכונה להשחזה גלילית<br />
64<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
בסרטוס 3.3 ו מתוארים גלים בתיבת הילוכים. דרך גל ו נכנס הספק בטיבובים גבוהים יחסית, על־כן קוטרו קטן<br />
(מדוע - לדעתך)<br />
סרטוט 3.3 ו - תיבת הילוכים<br />
ההספק מועבר לגל 2 דרך קו המגע В של גלגלי השיניים הקוניים. גל 2 מעביר את ההספק לגל 3 דרך קו המגע С<br />
ומשם יוצא ההספק, מנקודה D, אל מחוץ לתיבה, בסיבובים איטיים יותר. לכן קוסרו של הגל בנקודה זו גדול<br />
מקוסרו בנקודה А. נקודות המגע בין הגלים בעת העברת ההספקים (למשל В ר , ( סרטוט 3.3 ו) גורמים לשקיעות<br />
בצורת כפיפה ו/או פיתול. ככלל יש להימנע ככל האפשר משקיעות מוגזמות הנגרמות בגלים ארוכים (פי 0ו<br />
מהקוסר ומעלה). שקיעות כאלה מקצרות את חיי הגל בצורה ניכרת. לכן מחשבים את הגל תחילה לשקיעה<br />
ובודקים אותו לאחר מכן לחוזק (כפי שנראה בהמשך). כוש מחרסה (סרסוס 13.4) הוא דוגמה לגל שעיקר המומנס<br />
rx<br />
המועבר דרכו הוא פיתול ולא כפיפה.<br />
65<br />
בהוצאת ® Г К О - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
שאלות<br />
ו. כמה גלים (כולל סרן וכוש) יש בסרסוס ъл ו סמן אותם במספר<br />
2. על כמה מיסבים נתמך כל גל<br />
ריכוז מאמצים במעבר בין קטרים<br />
שינויים פתאומיים בקוטר הגל יוצרים ריכוזי מאמצים העלולים להרטו. הטיבה לכך היא שהעברת הכוחות או<br />
המאמצים הפנימיים מנקודה אחת בגל לנקודה אחרת דרך פינה חדה, מנוגדת לצורה החלקה שלפיה עוברים כוחות<br />
פנימיים או מאמצים ממקום אחד בגל למקום אחר בו(סרטוט 3.5 ו).<br />
לכן ככל שהפינה היא בעלת רדיוט העגלה גדול יותר, כן קטן ריכוז המאמצים ולהפך. לעומת זאת אם מייצרים<br />
העגלה ברדיוס גדול, נוצר בזבוז באורך הגל, אם כי המאמץ בפינה קטן עקב כך. רדיוס העגלה קטן מדי עלול<br />
להגדיל את המאמץ פי 3 ומעלה מהמאמץ הקיים בקוטר, לכן הפשרה המקובלת משתנה בהתאם ליחס הקסרים .D/d<br />
К<br />
קוי מאמץ<br />
סרטוט 3.5 ו - תיאור מעבר כוחות פנימיים או מאמצים דרך פינה חדה ומעוגלת<br />
תרשים מקדם ריכוז המאמצים К (ראה גרפים).<br />
3.0<br />
2.6<br />
2.2<br />
8. ו<br />
4. ו<br />
לדוגמה: כאשר 3 =r־ ר 0.1 =•-־ , 1.8= К<br />
d d<br />
כלומר המאמץ בפינה המעוגלת 1.8a d = a<br />
(פי 1.8 מהמאמץ בקוטר d).<br />
1.0<br />
0<br />
איזור ריכוז קוי מאמץ<br />
0.05 0.10 0.15 0 20 0.25 0.30<br />
שאל1ת<br />
г<br />
1. מהו הרדיוס עבור הפינה המתוארת בתרשים כאשר =- 0.2 <br />
d<br />
2. מהו מקדם ריבת המאמצים באותו תרשים<br />
3. אם מאמץ הכפיפה בקוטר הוא 500 נ״ט/ממ״ר, מה יהיה מאמץ<br />
הכפיפה בפינה (מעבר בין הקטרים)<br />
כוחות ומומנטים בגלים<br />
גלים נשענים בדרך כלל על שני מיסבים. המיטבים מפעילים על הגל כוחות תגובה לכוחות הפעולה, המתפתחים<br />
בגל כתוצאה מהעברת הספקים בין הגלגלים המורכבים על הגל. כל הכוחות (הפעולה והתגובה) יוצרים בעיקר שני<br />
סוגי מומנטים: מומנט פיתול ומומנט כפיפה. בשני סוגי מומנטים אלה נדון עתה.<br />
האחיזה שלו - 3.<br />
למסור<br />
מומנט פיתול בגלים<br />
ברדיוס המטור d/2 W t<br />
מומנט הפיתול T נוצר ממכפלת הכוח המשיק על המסור<br />
T = d<br />
2<br />
W t<br />
מסחה 13.1<br />
הקשר בין ההספק H למומנט T פותח בפרק 7, נוסחה 7.3<br />
T = 9550 H<br />
ת<br />
נוסחה 13.2<br />
66<br />
בהוצאת - ID ГКО המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מומנט הפיתול - •m N מטר ניוטון אן - mm • KN מ״מ קילוניוסון<br />
הטפק המועבר בין הגלגלים - KW - קילוואט.<br />
מהירות טיבוב הגל - rpm - טיבובים לדקה.<br />
- T<br />
- H<br />
n<br />
אם נתון ההספק ומספר הטיבובים, ניתן למצוא את מומנט הפיתול הפועל בגל (לפי נוטחה ־3.2 ו), ואת הכוח<br />
המשיקי( W) t הפועל על המסור(לפי נוסחה ו.3 ו).<br />
א<br />
1־<br />
כיי<br />
ו •<br />
כי<br />
סרטוס - 13.6 מנגנון העברת התנועה<br />
4- א<br />
חתך ב-ב<br />
כוחות גלגל רצועה<br />
חתר א-א<br />
כוחות במסר<br />
כוח מתיחה п<br />
כח מניע<br />
קני׳מ 2:ו<br />
סרטוט - 13.7 כוחות המתפתחים בגלים עקב העברת ההספקים מגלגל אחד לשני<br />
כוחות Fp F ברצועה<br />
מאחר שההספק בגל שבסרטוט 13.6 מועבר מגלגל הרצועה למטור, נוצר מומנט T, המתקבל מנוסחה 13.2, השווה<br />
למומנט שפועל על המסור אך בכיוון מנוגד לו. לכן כוחות המחיחה ברצועה צריכים לתת את המומנס T:<br />
d<br />
о T=(F-Fj)<br />
) 6 0 זוית חביקה<br />
2<br />
מסחה 1 13.3<br />
מאחר שהכוח ההיקפי על גלגל הרצועה הוא הביטוי ,F F, - נסמן אותו ב־'W,<br />
T = W t ' ואז -^-F - Fj= ' W t<br />
בהנחה שערך ממוצע של מקדם החיכוך בין הרצועה לגלגל הוא о л<br />
וזוית החביקה של הרצועה 180° בקירוב אזי<br />
נקבל (הנוסחה לחישוב זה לא מפורטת במטגרת זאת).<br />
F 1<br />
נוסחה F/4 13.4<br />
67<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מנוסחאות V113.3.נקבל : 1 3 l F. d l 3_ d l _ 3 F d :״ _ т<br />
T-(F--)—..-F<br />
от<br />
т<br />
F s r־2.7־Tr<br />
נוסחה 13.5<br />
3d, dj<br />
הכוח התיאורסי( F) 2 הפועל על הגל(גורם לכפיפה):<br />
T<br />
נוסחה 3.6ו 3.4^ F 2 = F + Fj s<br />
dl<br />
י w<br />
2 34t י ן<br />
2 F = 3 4<br />
~ = - 4 dj— 3 ״<br />
= L7w<br />
'2־t W t'<br />
:<br />
ק<br />
13.4מנוסחאות י" •3 6 1 נ<br />
ב ל<br />
באופן מעשי, בהתחשב במקדם הביסהו!־, נהוג להשתמש בערכים הבאים (עבור הכוח המעשי' F 2 הגורם לכפיפה)<br />
לגלג שיניים = ' 2 W t 1.5 -'F<br />
W t 3 = ' רצועה סר pלגלגל F'ית 2<br />
רצועה שטוחה wt 5 'לגלגל F 2' =<br />
ם על הגל שבסרטוט , 1 3 . 6 2 d dpכאשר הקטרים נתונים<br />
בסרטוט. הגל מעביר הספק של 0.5 קילווט ב־1100 סל״ד.<br />
w t על המסור.<br />
כן גם חשב את הכוח ההיקפי<br />
פת ייז : 0.5 н<br />
T ־ = 9550 = mmN =4.34mN = 4<br />
n 1100<br />
4340T _ !<br />
= -־-2.7 = F<br />
N260.4 ^^ =-2.7 מנוסחה 13.5 נקבל: dj 45<br />
4 60 ל F<br />
N65.1= = \ נקבל13.4מנוסחה :F. =<br />
1 4 4<br />
F 2 = F + Fj = 260.4 + 65.1 = 325.5N<br />
4340<br />
N328= —<br />
^ 45<br />
-^<br />
נוסחה נקבל13.6באמצעות קורת( : נשתמש בביטוי עבור רצועה שטוחה F'לקבלת' 2 wt 5 ' = 2 F<br />
w t<br />
' = F F 1<br />
260.4-65.1 105.3<br />
F 2<br />
5 • 195.3 976.5N<br />
w t = 2T<br />
d<br />
2 • 4340<br />
80<br />
108.5N<br />
שאלות:<br />
1 .חשב את ההספק כאשר מומנט הפיתול הוא mN8<br />
והסל״ד - .800<br />
2. חשב את מומנט הפיתול המירבי הפועל על הגל<br />
שבסרטוט 13.8, כאשר קוטר גלגל השיניים (d)<br />
40 מ״מ וקוטר גלגל הרצועה (!45 (d מ״מ.<br />
הגל מעביר הספק של 1.5 קילווט ב־1100 סל״ד.<br />
3. חשב את הכוח המשיקי W על גלגל השיניים.<br />
t<br />
סרטוט 13.8<br />
68<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מומנטי כפיפה בגלים (מקרה פרטי)<br />
בטרטוט 3.9 ו מתואר טרן שעליו מטתובב גלגל. הסרן מחוזק משני צדדיו בעזרת פרופילים. אין כאן העברת הטפק<br />
מהגלגל למקום אחר בגל, על־בן אין גם מומנטי פיתול על הגל. אך מאידך פועל על הגל כוח כתוצאה מהמתיחות<br />
בכבל שעל הגלגל(ראה תרשים).<br />
\־־+־^<br />
הכוח הזה הוא טכום הכוחות F. + Fj<br />
F<br />
מנוטחה 13.4 אנו יודעים שקיים הקשר 4/F .Fj * נוכל לרשום שהכוח הכללי על הטרן הוא: — + F<br />
5<br />
נטמן 2־*F*)F F^-). = כוח *F גורם לכפיפה הטרן(ראה תרשים).<br />
כוח זה יוצר תגובות(R) בנקודות הריתום א רב וערך התגובה הוא מחצית כוח הפעולה, כלומר:<br />
, 5F שאותו<br />
4<br />
א R<br />
p*<br />
T<br />
חשוב לדעת מהו מומנט הכפיפה המירבי בגל, כי הוא המטובן ביותר מבחינת חוזק. מאחר שידוע כי מומנט שוה<br />
F L<br />
לכוח כפול אורך הזרוע, הרי שמומנט הכפיפה שיתקבל במרכז הקורב, בנקודה ג׳, ישוה ל:<br />
P*<br />
L<br />
2<br />
2<br />
4<br />
מומנט זה הוא הגדול ביותר כי הכוחות בנקודות א רב אינם גורמים למומנטים כלל<br />
(אורך הזרוע = 0).<br />
מומנטי כפיפה בגלים(מקרה כללי)<br />
ראינו קודם (טרטוט 3.6 ו) כי כתוצאה מהעברת ההספק מגלגל הרצועה למטור, נוצרים כוחות Fj , F ומומנט פיתול<br />
- T כתוצאה מכוח W. t כוחות Fp F גורמים לכפיפת הקורה. נבדוק באחו צורה משפיע כוח W t על כפיפת הקורה<br />
לצורך זה נוטף (במרכז המטור) שני כוחות שוים ומנוגדים W t (סרטוט 13.10), שאינם משנים את האיזון.<br />
מסור<br />
מסור<br />
מצב ב׳<br />
מצב א׳<br />
סרטוט 13.10<br />
69<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
Fj,F הגורם לכפיפת הקורה. הכוחות w t<br />
w t במומנט פיתול T ובכוח<br />
המסקנה היא שניתן להחליף את הכוח ההיקפי<br />
W p יוצרים תגובות במיסבים א רב (סרסוט 13.6). לצורך חישוב קוסר הגל נבדוק את המקום בו פעל מומנס<br />
הכפיפה<br />
המירבי.<br />
מציאת מומנט הכפיפה המירבי בגל(סרטוט 13.11)<br />
מציאת<br />
התגובות במיסבים א' ו־ב, נעשית ע״י שימוש בחוקי הסטטיקה<br />
הנתונים<br />
המספריים לקוחים<br />
מסרטוט 13.6 ומהדוגמא<br />
שבעמוד 68.<br />
ב<br />
ג א 7<br />
סרטוט : 13.11 פתרון למציאת התגובות בסמכים א׳ ו־ב׳<br />
חוק ו<br />
אחרת - שוה ל־0. אם הגל נמצא בשיווי<br />
משקל סכום כל הכוחות על פרקים א׳ ו־ב׳ או כל נקודה של שיווי במצב חייבים כל הכוחות להתאפס (פעולה ותגובה).<br />
משקל +" וככיוון שלילי לכוח הפועל כלפי מטה "׳וי-״.<br />
t ככיוון חיובי לכוח הפועל כלפי מעלה ״ נקבע ZF y<br />
= 0<br />
לפי חוק 1 נקבל (סרטוט 13.11):<br />
+ w<br />
t<br />
+ R N<br />
-(F + F ]<br />
) + R :l<br />
=0<br />
חוק 2<br />
במצב<br />
לבחור<br />
הנעלמים, הכוחות חישוב מבחינת תוצאות. נוח, אותן ונקבל שהיא נקודה שרירותית בכל לבחור נוכל כאשר כיוון<br />
חיובי נקבע כיוון במשוואה. לאפס את הנעלם הזה הנעלמים כדי שבה פעל אחד הכוחות בנקודה 2לפי חוק נקבל (סרטוט :(13.11 0 = 2 M R<br />
3ן W t<br />
- a 2<br />
(F + F 1<br />
) + (a 2<br />
+ a 3<br />
)R- l<br />
= 0<br />
a 2<br />
(F, +F) + a, W<br />
R<br />
n =<br />
ו : •• 1——~<br />
יל כ<br />
a 3 ב<br />
+ a 2<br />
R 3 במשוואה שהתקבלה מחוק 1.<br />
למציאת R R נציב את<br />
R- 1<br />
R N<br />
= -W t<br />
+ F + F ; 1<br />
: נקבל1מחוק<br />
נחזור<br />
לנתונים המספריים כאשר מצאנו:<br />
F<br />
= 260.4 N<br />
Fj = 65.1 N<br />
W t<br />
= 108.5 N<br />
מחוק 2 נקבל:<br />
R<br />
׳25 260.4)+ ,50(65.1 +<br />
6 N 1 7 2<br />
_ 2712.5<br />
60 + 50 110 ב<br />
מחוק 1 נקבל:<br />
R<br />
H<br />
= - Ю8.5 + 260.4 + 65.1 - 172.6 = 44.4N<br />
70<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
נלליס למציאת המומנט המרבי<br />
ז. המומנטים ננקודוח הפעולה של הכוחוח הקיצוניים - דוגמה ,F 1־,F - שווים ל־0. (ראה סרטוט 13.12)<br />
F.<br />
5׳ נ׳<br />
I<br />
F<br />
ב<br />
סרטוט 3.12 ו: מומנט הכפיפה המירבי נמצא תמיד במקום הפעולה של אחד הכוחות, אך לא בנקודות הפעולה<br />
של הכוחות הקיצוניים - דוגמת F 6 n F 1<br />
של הכוחות 2.האחרים: F F או F או w F ס ר ט ו ט (13.12)<br />
5 3 4 2<br />
בסרטוט 13.13 המומנטים בנקודות הקיצוניות ב׳ ו־ד׳ שוים ל־0. נבדוק על־כן רק את המומנטים בנקודות א׳ ו־גי.<br />
tk<br />
R^= 172.6 N<br />
a, a 1<br />
הנתונים לקוחים<br />
R = 44.4 N מעמוד .70<br />
ב<br />
ד<br />
א<br />
W = 108.5 N<br />
T<br />
ג<br />
סרטוט 13.13<br />
מאחר ואין חשיבות מאחה צד של הנקודה מתבצעת הבדיקה הרי שמבחינת נוחיות החישוב נקבל<br />
= w t = 25• 108.5 = 2712.5 mmN א \1 - (הכוחות שמשמאל לנקודה א)<br />
- M =a^> • R = 60• 172.6 = 10356mmN (הכוחות שמימין לנקודה ג)<br />
л J Л<br />
על כן: M m =M, = 10356 mmN 10.4 mN<br />
שאלות:<br />
1. לפי סרטוט - 13.13 מצא את מומנס הכפיפה, שפועל על הקורה בנקודה הי.<br />
2. לפי סרטוט 13.14- מצא את מומנס הכפיפה, שפועל על הקורה בנקודות א', ב׳, ג׳, ד׳,הי. באיזו נקודה המומנט<br />
הוא מכטימלי<br />
F = ) O O N F=200N F = W O N<br />
סרטוט 13.14.<br />
3. לפי טרטוט - 13.15 מצא את מומנס הכפיפה המכסימלי על הקורה. הנח שהכוח הפועל על גלגל השיניים א'<br />
הינו משיקי וערכו - 700.<br />
Nהכוח פועל במרכז הגלגל. מדוד את המידות מתוך הסרטוט.<br />
א<br />
טרטוט 13.15<br />
71<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
חומרים לגלים<br />
הגלים תלויים בתנאי העבודה ועליהם להיות בעלי חוזק סופי מעל לבינוני (בסבי1<br />
; בסביבות 550 ורגישות קטנה לריכוז מאמצים. דהיינו - הגלים חייבים לה<br />
נ״ס<br />
ממ״ר £г£ 800<br />
מחומר משיר ולא פריך עם זאת עליהם לסבול היסום פני שטח hardening) (case מבלי שהפינות ייסרקו ע7<br />
מאמצים. זאת כדי להקטין את בלאי הגל עקב שחיקתו בתוך המיסבים. על הגל להיות ניתן לשיבוב בקלות<br />
המתאים לכל הדרישות הוא פלדת פחמן בעלת דרגות פחמן של 40 30, 25, ו־45. ידות הגל (חלקי הגל ר<br />
למיסבים) מחוסמות בדרך כלל ל־50-40 ש *1. פלדות אלה נקראות "פלדות מסחריות״. פלדות מסוגסגות יקר<br />
ורגישות יותר לריכחי מאמצים ולמרות שהן חזקות יותר משתמשים בהם<br />
לגל<br />
ל פלדות מסחריות תור התחשבות בחריצי<br />
ממ״ר<br />
חישוב קוטר הגל לפי מאמץ מותר<br />
לאחר שלמדנו כיצד מחשבים מומנטי פיתול וכפיפה, נשתמש בנוסחאות שלהם וכן במאמץ המותר לצורך חישוב<br />
קוטר הגל לחוזק, וזאת על ידי שימוש בגרף 3.1 ו שבסוף החוברת.<br />
דוגמה: נשתמש בערכי המומנטים הפועלים על הגל שבסרטוט 3.13 ו לחישוב הקוטר המירבי של הגל בנקודה ג<br />
- T = 4340 mmN (התקבל מפתרון הדוגמה בעמוד .(68<br />
M = 10356 mmN (מכסימלי)<br />
Л<br />
נניח שהגל מלא, מגרף 13.1 נמצא שעבור:<br />
л/м 2 + Т 2 = % /4340 2 + 1035б 2<br />
= 11230 mmN<br />
נקבל ש:mm D = 13.4<br />
( m m 1 3 . 6 = מקוטרו הפנימי נקבל כי2 :Dj'/D' = 0.5) D'<br />
מאחר שמשקל הגל יחסי לשטח החתר אזי:<br />
Dj' = 6.8 mm<br />
משקל הגל החלול -D 2 2 ׳D 3.6ו 2 - 2 6.8<br />
י =_! = 0.75 =<br />
משקל הגל המלא 3.6ו 2 D 2<br />
הגל החלול קל יותר מהגל המלא בשיעור 25% וגדול<br />
שאלה<br />
ו. ח<br />
מלא המוטרח לכפיפה בלבד. מומנט הכפיפה המכסימלי הוא OOOmmN<br />
г על מציאת קוטר הגל. כפיפה או פיתול(עייו בגרה 13.1).<br />
2. ל!<br />
חישוב קוטר הגל לפי זוית פיתול ושקיעה מותרות<br />
שקיעות או זויות פיתול מוגזמות (סרטוט 13.16) עלולות לקצר במידה ניכרת את חיי הגלים והמיסבים עקב<br />
הרעידות שהן עלולות לגרום לגלים ולחלקי מכונה אחרים וכתוצאה מכר, לפגום בתיפקודם התקין של פרקי מכונה<br />
אלה. לדוגמה - פגיעה בטיב השטח של חלקים במכונות כלים או נסיעה לא חלקה של מכונית. משום כר יש<br />
להבטיח גלים מפני עיוותים שנמצאו כהרסניות במיוחד. לעומת זאת אם נקשיח יתר על המידה את הגלים נבזבז<br />
חומר ונהפיד את המכונות למגושמות, לכן הארכים המעשיים של העיוותים המותרים הן פשרה בין תיפקוד תקין<br />
לבין משקל מכונה סביר.<br />
בהוצאת
א. חישוב קוטר הגל לפי זוית פיתול Ф מותרת<br />
כאשר המומנט קבוע, הנוסחה לזוית הפיתול של גל חלק (ראה הוכחה בהרחבה לפרק) ללא מעברים היא<br />
Т • L<br />
נוסחה 13.7:<br />
,הי<br />
-הי<br />
Ф<br />
G • J<br />
זוית פיתול<br />
סרטוט 3.17 ו<br />
G<br />
J ^(D 4 Df)<br />
32 к<br />
הפיתול N)T<br />
) 2 (N/mm - מודול האלטטיות לגזירה לפלדה<br />
כאשר:<br />
־<br />
) 4 (mm - מומנט התמדה לפיתול - כאשר חתך הגל הוא טבעת (טרטוט 13.17)<br />
Ф<br />
- L<br />
G<br />
J<br />
מידת התנגדות הגל להגדלת זוית הפיתול שלו. כלומר ככל ש־ז. גדול יותר - התנגדות הגל לפיתול<br />
משקל בין מומנטי הפיתול החיצוניים לב<br />
כתגובה<br />
לשמור שזוית הפיתול המירבית בגל לא תעלה על 0.3 מעלות למטר<br />
הגל. לפי<br />
דוגמה:<br />
(טרטוט Tשבו ( 13.6 = mmN4340<br />
יש למצוא את קוטר הגל לפי זוית פיתול מותרת.<br />
נקבלmm17.2 :D =<br />
לפי ג יח = 4340 132 т ׳ י גל מלא = 0 1^<br />
D<br />
במידה שהגל חלול והיחט ^ 0.5 נקבל: D = 17.6mm<br />
ה תוצאות אלו עם התוצאות שקיבלנו בחישוב קוטר הגל לפי מאמץ מותר(13.4 mm ־ D), נטיק שהחישוב<br />
לפי זוית מותרת הוא הקובע.<br />
ב. חישוב קוטר גל לפי שקיעה מותרת בכפיפה<br />
ככלל, אסור שהשקיעה המותרת תעלה על 0.0002 מאורך קטע הגל בין המיטבים עליו פועל הכוח F.<br />
הגבלה זו מבטיחה שתנודות הגלים לא תהיינה חזקות מדי כדי לא לגרום להרס מהיר של הגל והמיסבים<br />
הנוטחה הכללית לשקיעה גלים היא (טרטוט 13.18)<br />
L<br />
4<br />
ם<br />
F<br />
8<br />
у max<br />
F • L 3<br />
q • E • I<br />
נוסחה 13.8<br />
סרטוט 13.18<br />
כאשר:<br />
[N] הכוח.<br />
- F<br />
F. אורך קסע הגל בין המיסבים או בין נקודות הריתום עליו פועל הכוח [mm]<br />
ערך מספרי התלוי בסוג הריתום ובמיקום הכוחות על הגל.<br />
[ N מודול האלטטיות.<br />
- L<br />
q<br />
E<br />
mm<br />
אלגברי שנוצר מפיתוח נוטחת העיוות של<br />
I<br />
מלא<br />
73<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
D) I = 0.05 (D 4 - גל חלול<br />
1<br />
у max<br />
I = 0.05 D 4 גל מלא;<br />
נוסחה 13.9<br />
L<br />
נוסחה 13.10 השקיעה המותרת - 0.0002<br />
ערכים של q לגבי סוגי ריתום וחלוקת כוחות שונים:<br />
F<br />
נוסחה 13.11<br />
L<br />
L<br />
4=3<br />
107 ץ/5 q= 48<br />
q = 192<br />
(ג)<br />
(ב)<br />
(א)<br />
Fa<br />
F e<br />
F a<br />
(ה)<br />
(ד)<br />
סרסוס - 13.19 ערכים של q עבור סוגי ריתוס וחלוקת כוחות שונים<br />
לגבי מקרים אי, בי, ג׳ הערך המספרי של q נתון בסרסוס 13.19<br />
למקרה ד׳ - נוסחא - 13.12 השקיעה בנקודות \~e a היא:<br />
У<br />
e<br />
V Е<br />
3<br />
*<br />
1<br />
Уа<br />
=<br />
V<br />
L<br />
V<br />
3<br />
Е<br />
*<br />
1<br />
כאשר:<br />
q a<br />
2<br />
6<br />
נוסחה 13.12<br />
L<br />
2 U L Fa L L U L2 L<br />
6<br />
e<br />
2<br />
2^(1<br />
L 2 £) 2 + ^.^.i ( 1<br />
U Fe L L U L 2<br />
למקרה הי(נוסחאות 13.13) השקיעה בנקודות a ו־0 היא:<br />
Fa L 3<br />
Fc L 3<br />
у a<br />
q a EI<br />
Ус<br />
EI<br />
6<br />
q<br />
с<br />
נוסחה 13.13<br />
2 F<br />
2—(1 £(!<br />
L 2 L F. L L<br />
с<br />
(־-7)(2<br />
L L<br />
6<br />
q a<br />
c. a<br />
L״L (I<br />
a )(2<br />
L<br />
a<br />
L^+2 Fa<br />
L 2<br />
a/L) 2<br />
74<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
כדי למצוא איזו שקיעה גדולה יותר לש לחשב את q a ו־ q<br />
ואז אם f£ ^ _ ^ Fa<br />
4 C q a 13.13<br />
אזי У с > = < у а בהתאמה<br />
צירוף הנוסחאות 13.8 עד 13.10 מופיע בגרף 13.3 המאפשר חישוב קוטר הגל לפי שקיעה מותרת לכפיפה<br />
דוגמה לחישוב:<br />
נתון גל בסרטוט 13.6; הערכים שמצאנו קודם הם:<br />
בעזרת נוסחאות 3.13 ו נוכל למצוא את השקיעות בנקודות а ר0.<br />
נתון:<br />
Е = 20700000<br />
6<br />
q с<br />
2 25 2<br />
ПО<br />
25. 325.5<br />
(1+<br />
108.5 י 2 ПО<br />
50<br />
ПО<br />
15.5<br />
25<br />
ПО (1 50<br />
110 )(2 50<br />
ПО )<br />
6<br />
־ : = %<br />
46.86<br />
ПО 110 й 110 MZ 110 325.5 * ц()2 Т1<br />
108.5 50 50 50 . 25<br />
כדי למצוא איפוא את השקיעה המירבית, נשתמש בנוסחה 13.13 אי:<br />
F<br />
а 325.5 F c 108.5<br />
6.95<br />
q a 46.86 q c 15.5 = 7<br />
F<br />
F<br />
ומכאן: = 6.95 — < =— 7<br />
לכן- Ус > Уа<br />
השקיעה המירבית היא בנקודה с.<br />
השקיעה המירבית בגל תהיה:<br />
Fc L 3 108.5 II 3<br />
У с<br />
q c EI 15.5 20700000.0.44 = 0.001cm<br />
מצאנו לפי הנוסחה כאשרIאת cm1.72= D<br />
I = 0.05D 4 = 0.05• 1.72 4 = 0.44cm 4<br />
75<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
נחשב את קוטר הגל לפי שקיעה מותרת בכפיפה בעזרת גרף 3.3 ו כאשר<br />
F = 325.5N<br />
L<br />
q<br />
1 lcm<br />
15.5<br />
FL 2 108.5• ll 2<br />
q 15.5<br />
נמצא ש 847<br />
התוצאה: D = 1.4cm = 14mm<br />
ר׳<br />
במידה שהגל חלול: D = 14.4mm<br />
d = 7.2mm<br />
0.5<br />
d<br />
ЗА ו־^ן<br />
1 מאחר ש־^ס קרוב ל־@ם, נוכל לקבל את החסכון במשקל הגל לפי גרף מכאן - 0.785 ולכן החסכון במשקל הוא: = 21.5% 78.5 .100 -<br />
סיכום חישובי קוטר הגל ומסקנות<br />
חישבנו את הגל לפי אמות מידה אחדות והתקבלו התוצאות הבאות עבור:<br />
= 13.6 ־ D<br />
- 13.4 = D = 13.6 מאמץ מותר - 13.4 = D = 13.6 D = 17.6<br />
= 17.2 D זוית פיתול מותר שקיעה מותרת = 14 = D D = 14.4<br />
קוטר הגל שנבחר הוא 17.2 מ״מ לפי זוית פיתול מותרת. אין להטיק מדוגמה זו שיש תמיד לחשב את קוטר הגל לפי<br />
זוית פיתול מותרת משום שיכולים להיות צירופים שונים של מומנטי פיתול, כפיפה, מרחקים בין הטמכים וטוגי<br />
סמכים שיגרמו לקבלת קוטר מירבי לפי מאמץ מותר או לפי שקיעה מותרת בכפיפה. לכן בגלים קצרים (עד פי 10<br />
מהקוטר) יש לחשב לפי כל שלושת שיסות החישוב הנ״ל ולבחור בקוסר המירבי מבין השלושה.<br />
שאלות:<br />
F<br />
1. חשב את q בצורה כללית לגבי המקרה הבא<br />
הדרכה: השתמש בנוטחה 13.12.<br />
F =0<br />
a<br />
כאשר:<br />
״F = F<br />
ו־ a = e<br />
F = 1 0 N<br />
2. חשב את q לגבי המקרה הבא:<br />
3. חשב את q בצורה כללית לגבי המקרה:<br />
F = 1 0 0 N<br />
A חשב את קוטר הגל לפי שקיעה מותרת כאשר<br />
צורת העמיסה מתוארת בטרטוט הבא:<br />
76<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
חשב את קוטר הגל שבטרטוט 13.19 המתאר כוש משחזת בעלת אבן השחזה לח<br />
ואחיד לכל אורכו ומומנט הפיתול שוה .lOOOmmN^<br />
חשב רק לפי זוית פיתול מותרת.<br />
הנח שקוטר הגל מלא<br />
.5<br />
אבן משחזת<br />
סרטוט 13.19<br />
חישוב קוטר גלים לפי מהירות סיבוב מירבית מותרת<br />
כשגלגל מטתובב על גל נוצרים בדרך כלל תנודות. הטיבה לבך היא חוטר האחון שלו, כלומר, מרכז כובד הגלגל<br />
סוסה בשיעור e ממרכז הסיבוב של הגלגל (סרסוס 13.20). סטייה זו גורמת לתנודות כתוצאה מכוחות דינמיים<br />
(כוחות צנטריפוגליים), הנוצרים בגלל סיבוב הגל והגלגל במהירות n סל׳יד. למדנו כי מספר מחזורי התנודות<br />
של גוף בשנייה ) f) תלוי ביחט בין קבוע הקפיץ к למשקל w הקשור אליו, כלומר:<br />
n<br />
f n<br />
с<br />
במקרה של סיבוב גל:<br />
(א) הכיסוי f n מבסא מספר סיבובי הגל ביחידת זמן. נסמן זאת ב^זז.<br />
(ב) - к קבוע קפיציות הגל.<br />
(ג) - w משקל הגלגל.<br />
(ד) המקדם с נקבע בעזרת חוקים דינמיים שעדיין לא נלמדו ולצרכים שלנו נניח שהוא 300<br />
סרטוט 13.20<br />
נוסתה 13.14<br />
\<br />
F<br />
qE1.<br />
п с<br />
max<br />
300 w<br />
L 3 У У<br />
FL 3<br />
qEI<br />
(ו) מנוסחה 13.8 ראינו ש:<br />
(2) מנוסחה קבוע הקפיץ ידוע ש: F *к у<br />
qEi.<br />
L 3 у =ку<br />
מ־(1) ו־(2) נקבל (3):<br />
к<br />
qEI<br />
נוסחה 13.15<br />
L 3 77<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
מנוסחאות и.ו־3.15 ו נקבל 13<br />
nc = 3 0 ° v о<br />
L• 3 W<br />
נוסחה 13.16<br />
כאשר צורת חתך הגל הוא סבעתי(סרסוס 13.17) ואנו נציב את 1. נוסחת 13.9 נקבל ביסוי חדש<br />
נוסחה nc = 300 V ^fr п - дал w 13.17<br />
לפי נוסחה זו נבנה גרף 13.5 לצורר חישוב מהירות סיבוב מירבית<br />
כפי ש הוסבר קודם, אין להגיע למהירות הסיבוב המירבית המסוכנת ויש להפעיל את הגל מתחת ל־ ש ת או מעליו<br />
כדי לסובב גל בגודל רעידות סביר, יש לסובב את הגל במהירות n בתחומים המסומנים בנוסחה הבאה:<br />
1.6 n c < n < 0.25 n c<br />
נוסחה 13.18<br />
תחום המהירויות<br />
הנמוכות<br />
תחום המהירויות<br />
הגבוהות<br />
דוגמה:<br />
נחזור לגל שבסרסוס 13.6, כאשר הנתונים הנחוצים (שמצאנו קודם) הם:<br />
q = 15.5<br />
= 1.72cmD<br />
L<br />
= 11cm<br />
=2.N100משקל w גלגל הרצועה -<br />
י<br />
= — באמצעות גרף 13.5 נמצא ש: =7400 /qL n c V w<br />
1 0<br />
L 11<br />
1 7 2<br />
= 1.56<br />
"с = ... 7400 _ y_qclk _ /15.5-11<br />
ך^- V7400־־ V<br />
=<br />
= 9663 1.3 • 7400 = у/П л / ^ 7 4 0 0 = ־ =<br />
= 7 4 0 0<br />
п<br />
מהירות העבודה המותרת בגל: = 2415 9663 • 0.25<br />
התחום השני המותר הוא מעל 15460 סל״ד - תחום שאינו מעשי במקרה של מסור דיסק<br />
שאלות<br />
1. נתון גל מלא (סרטוט 13.21). קוטר הגל 1.6 ס״מ. חשב את המהירות הקריטית בה יופיעו התנודות החזקות<br />
ביותר של הגל.<br />
כמו כן מצא את מהירות העבודה המותרת בגל(п).<br />
2. מצא את מהירות העבודה п לגבי הנתונים שבתרגיל המרכזי(סרטוט 13.6) בהנחה שהגל חלול, קוטר החיצוני<br />
.w = lOONh ,d/D היחס = 0.7 ,D = 19.3<br />
20 c m<br />
W = A O N<br />
סרטוט 13.21<br />
78<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
תרגיל לדוגמה:<br />
בסרסוס 3.22 ו מתואר מבנה של עוקץ מסתובב ברכב אחורי של מחרסה. הכוח המכסימלי שפעל בניצב לציר העוקץ<br />
.30N= w 150<br />
לצורר החישוב:<br />
א. סרסס את התיאור הסכימתי של העוקץ כקורה.<br />
ב. חשב את קוסר הגל לפי מאמץ מותר.<br />
ג. חשב את קוסר הגל לפי שקיעה מותרת בכפיפה<br />
ד חשב את מהירות העבודה המותרת.<br />
סרטוט 3.22 ו ־ עוקץ של מחרטה<br />
פתרונות<br />
א.<br />
F = ) S O O N<br />
1<br />
ב. לצורר חישוב קוטר הגל לפי מאמץ מותר, עלינו למצוא תחילה את התגובות בסמכים<br />
SF y = 0<br />
+ F 1 + R A +<br />
R B<br />
=<br />
2M A = 0<br />
נניח שכיוון התגובות הוא כלפי מעלה:<br />
לפי חוק 1 נקבל 0<br />
לפי חוק 2 נקבל<br />
Fj ״ C + R b • L 0<br />
F<br />
r<br />
c<br />
R В<br />
L<br />
R A ־RB F 1<br />
F,.<br />
1C״<br />
L<br />
על כן: F,(£.l) F 1<br />
R A הוא, שהיה עלינו לבחור בכיוון הפוך, כלומר<br />
משמעות הסימן השלילי בתגובה<br />
1500 • 18<br />
4 =<br />
67<br />
400N<br />
נציב מספרים<br />
18<br />
R A<br />
= 1500<br />
1)= 1900N<br />
79<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
נמצא את מומנס הכפיפה המכסימלי. מומנט זה הוא במקום הפעולה של אחד מהכוחות (כולל תגובות) אך לא<br />
בנקודות הקיצוניות, על־כן המומנס המכסימלי חייב להיות בנקודה A<br />
M A = 1500 • 18 = 27000mmN<br />
לצורך חישוב הקוסר המירבי לפי מאמץ מותר נשתמש בגרף 13.1<br />
עבור גל מלא כאשר אין מומנט פיתול(0 = T) נקבל ש:<br />
1500 2 + 0= 1500<br />
D = 6.8mm<br />
ג. לחישוב קוטר הגל לפי שקיעה מותרת בכפיפה, עלינו למצוא את q.<br />
המקרה שלנו מתאים למקרה ה׳ (נוסחאות 13.13) כאשר = 0 a F, מאחר שלא קיים כוח בין המיסבים.<br />
השקיעה המכסימלית תהיה בנקודת פעולת הכוח .Fj עובדה זו נכונה כל עוד מתקיים התנאי: 0.18> .C/L<br />
לפי נוסחה 13.13 (לגכי q) c נקבל:<br />
6 3 3<br />
q^ =<br />
л 18<br />
с 2 /, 18 ч 0.072 - 1.269 0.091<br />
(=ד־ + 1)^״ 2<br />
67 י 672<br />
32.8<br />
כאשר נתון:<br />
Fj =1500N<br />
С = 18mm<br />
L<br />
= 67mm<br />
בגרף 13.3 נוכל למצוא את קוטר הגל D כאשר:<br />
FL 2 1500 •6.7 2<br />
q 32.8<br />
= 2053<br />
D = 1.8cm = 18mm<br />
מסקנה: מ״מ = 18 D הערך הגדול מבין הבדיקות שביצענו<br />
d<br />
ד. לצורך חישוב מהירות העבודה המותרת נשתמש בגרף 13.5 כאשר = 0 — (גל מלא)<br />
2.687־^'• '° D 1 0<br />
L 67<br />
n c у/w/qL = 22000<br />
22000 22000 22000 1 0 0 п 0 / 1<br />
пс = 73Г == уШЖ = 0ТГ7־ = 1 8 8 0 3 4<br />
432.8• 67<br />
:1.6 נקבל13.18מנוסחה n c 0.25< n c < n<br />
תחום העבודה המותר: = 47008 188034 • n>0.25<br />
התחום המותר השני הוא מעל 300, 000 תחום שאינו מעשי במקרה שלנו<br />
שאלות כלליות לפתרון במתברת:<br />
ו. מה הטיבה לביצוע חצי מבט חצי חתך<br />
2. מהו תפקיד הקדחים בחלק 2<br />
3. מה תפקידו של חלק 3<br />
80<br />
- המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
פרויקט ו(סרטט ופתור את כל הבעיות במחברתך).<br />
בטרטוט 13.23 מתוארת גלגלת כבלים להרמת משא. ההספק שמועבר מהמנוע לגל הוא ו קילווט ב־250 טל״ד.<br />
טרטוט 13.23<br />
שאלות:<br />
ו. מה משמעות קו א<br />
2. כמה ברגים מהדקים את חלק 1 אל חלק 2<br />
3. האם חלק 3 הוא תותב טגור נמק!<br />
4. מהו תפקיד האוזניות 4 ^<br />
5. מהו תפקיד חלקים 5.<br />
6. חשב את קוטר הגל. התחשב בשיקולי חוזק ועיוותים, (פיתול שקיעה) מותרים. לצורך חישובים בלבד הנח<br />
שהקוטר אחיד כאשר התוצאה מתאימה לאיזור הקריטי ביותר.<br />
7 .חשב את מהירות העבודה המותרת של הגל כאשר משקל גלגל הרצועה N120.<br />
8. טרטט גל 2, כולל מידות טבולות וטיב העיבוד.<br />
למטמ״ר - הנח שמומנט הכפיפה המכסימלי הוא בנקודה ב׳ וערכו 400,000 מ״מ • נ״ט<br />
•
פרויקט 2 (סרטט ופתור את כל הבעיות במחברתך)<br />
ה ר מ ה . 3 . 2 4 כוח ההרמה המותר של המנוף הוא N5000.<br />
I<br />
I<br />
סרטוט 13.24<br />
שאלות:<br />
האם בחלק א חסר קו ציר אופקי נמק.<br />
ו. האם הסרן עגול בכל אחד מהחתכים שלו<br />
2. מה מתאר חלק ו<br />
3. מהו סוג המיסב שמספרו 2<br />
4. מה תפקידו של אום 3<br />
5. חשב את קוטר הסרן, בהתחשב בשיקולי החוזק והעיוותים המותרים. הנח שקוטר הגל אחיד.<br />
6. סרטט את הסרן, כולל מידות וטיב העיבוד.<br />
7.
פרויקט 3 (סרטט ופתור את בל הבעיות במחברתך)<br />
בסרטוט 3.25 ו מתואר בית של גלגל שיניים המורכב על גל.<br />
סרטוט 13.25<br />
שאלות:<br />
מה מראים המשסחים המושחרים המסומנים ב־א'<br />
1. מה מתאר החלק שמספרו 2<br />
2. מה אורך יד הגל<br />
3. כמה ברגים סוגרים את מכסה 3<br />
л מה תפקיד חלקים и ו־5<br />
5. בהנחה שהכוח הפועל על גלגל השיניים הוא משיקי, חשב את ההספק המועבר ע״י הגל. הנח שהגל מלא<br />
6. ואחיד, קוטרו 20 מ״מ והוא מסתובב ב־600 סל״ד.<br />
7 .חשב את מהירות הטיבוב הקריטית כאשר משקל גלגל השיניים - N80.<br />
טרטט את הגל 1 כולל מידות, טבולות וטיב עיבוד.<br />
8. טרטט מבטה 6, כולל מידות טבולות וטיב עיבוד.<br />
9.
פרויקט k (סרטט ופתור את כל הבעיות במחברתך)<br />
* *<br />
בסרטוט 13.25 מתוארת תמסורת גלגלי שיניים. גלגלים k ו־5 ניידים לאורך ציר 1 ומשתלבים בהתאמה עם גלגל<br />
שיניים 6 ו־7 הקבועים.<br />
13 U 8 9 28 21 22 1 5<br />
סרטוט 13.25<br />
*<br />
שאלות:<br />
מהי צורת החתר של חלק 12. הסבר את תשובתר ע״י חתר מסובב באיזור גלגל השיניים.<br />
ו. מה מתארים הקוים המרוסקים בחלק 30<br />
2. מה תפקידם של חלקים 19,22 ו־8 ו נמק!<br />
3. л גל 1 מעביר הספק של 0.8 קילווט ב־800 סל״ד. חשב קוטר הגל בהנחה שגלגל 4 משולב.<br />
5. מהו ההספק בגל 12
דף ריכוז סימנים, נוסחאות, חוקים וטבלאות<br />
סימנים<br />
מקדם ריכוז המאמצים - ללא יחידות<br />
מומנג1 פיתול - mN mmKN ;<br />
הספק מועבר - קילווט KW<br />
סל״ד - RPM<br />
К<br />
Т<br />
Н<br />
п<br />
N<br />
mm 2<br />
G מודול אלסטיות לגזירה -<br />
4<br />
mm - מומנט התמדה לפיתול J<br />
Ф זוית פיתול מירבית (מעלות)<br />
mm - שקיעה מקסימלית у<br />
max<br />
q ערך מספרי, מופיע בשקיעת קורות -<br />
תלוי בסוג הריתום ומיקום הכוחות<br />
על הגל.<br />
N<br />
מודול אלסטיות -<br />
2<br />
mm<br />
2<br />
מומנט התמדה בכפיפה - mm"<br />
E<br />
I<br />
מספר סיבובים קריטי לדקה - (סל״ד)<br />
משקל - N<br />
קבוע קפיציות הגל.<br />
n с<br />
W<br />
к<br />
נוסחאות<br />
т = 2<br />
Wt<br />
1 3.1<br />
9550<br />
(kw-H ;mN-T)T = H<br />
n<br />
13.2<br />
T = (F<br />
d 1<br />
F.)<br />
1'2<br />
13.3<br />
F 1<br />
F/4 13Л<br />
F = 2.7 T<br />
d 1<br />
13.5<br />
F 2 = F + Fj<br />
3.4 T<br />
d 1<br />
13.6<br />
"a<br />
- (L ф = TvL מרחק בין נקודות הפעולה של מומנט הפיתול)<br />
G• J<br />
J - f, (D 4 - 1A<br />
13.7<br />
F) אורר קטע בין המיסבים עליו פועל כוח D У<br />
max<br />
F - L 3<br />
qE I<br />
13.8<br />
U = 0.05 (D 4 - Df) ;<br />
1<br />
1^ = 0.05 D 4<br />
13.9<br />
У<br />
max<br />
L י 0.0002<br />
13.10<br />
85<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
F<br />
F<br />
13.11<br />
L<br />
Z.<br />
q = 3<br />
07ו ץ/5 =q 48<br />
q = 192<br />
(ב)<br />
(א)<br />
(A)<br />
У a<br />
3<br />
F • L<br />
a<br />
q • Е- I<br />
13.12<br />
F a<br />
6<br />
q a<br />
a<br />
2<br />
2Л (1<br />
L 2<br />
a<br />
2<br />
Fe<br />
— ) + —<br />
L<br />
' F a<br />
a ״ e<br />
L*L (1 e^a 2<br />
א L 2<br />
Fe* L 3<br />
У e<br />
q e • E • I<br />
q e<br />
6<br />
e2<br />
F<br />
L 2 L J F L<br />
e<br />
с<br />
L (1 e 2 a 2<br />
L 2 L<br />
13.13<br />
У с q c • E • 1<br />
6<br />
q с<br />
С<br />
L<br />
С<br />
r> ־ (2 1<br />
с<br />
о<br />
F a •L 3<br />
с<br />
L<br />
У a<br />
V E 4<br />
6<br />
q a<br />
с a<br />
L L (1 a )(2<br />
L<br />
F 2<br />
י׳ L F<br />
^a V<br />
a/L) 2<br />
F с<br />
q c<br />
>=< F a<br />
q a<br />
13.13 א'<br />
Ус >=
13.14<br />
к<br />
д Е I<br />
L<br />
3<br />
13.15<br />
13.16<br />
п<br />
с<br />
3<br />
V!pr (D/L)<br />
3 1 7 ן (d/D) 4 w ]-1L ־ [ 1 4 0 0<br />
1.6 п с < п < 0.25 п с<br />
13.18<br />
תחום המהירויות<br />
הנמוכות<br />
תחום המהירויות<br />
הגבוהות<br />
חוקים<br />
וכללים<br />
F X 2; 0 = F y 2 = 0 1 .<br />
.2במצב של שיווי משקל סכום כל המומנסים של הפרק = 0, = 0 0M2<br />
סימנים מקובלים לכיוון המומנסים: \ל) ; (+^י<br />
3. בקורה, המומנסים בנקודות הפעולה של הכוחות הקיצוניים = 0.<br />
4. המומנס המירבי נמצא באחד מנקודות הפעולה של הכוחות שאינם קיצוניים.<br />
גרפים<br />
וטבלאות<br />
גרף - 12.1 חישוב קוסר גל לפי חוזק<br />
גרף - 12.2 חישוב קוסר גל לפי זוית פיתול מותרת<br />
גרף - 12.3 חישוב קוסר גל לפי שקיעה у מותרת<br />
גרף - 12.4 תיאור הירידה במשקל גל חלול לעומת מלא<br />
גרף - 12.5 חישוב מהירות סיבובית קריסית של גלים<br />
87<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גרף ו.3 ו: חישוב קוטר גל לפי מאמץ מותר<br />
О<br />
о"<br />
י0<br />
CD<br />
LO<br />
1Л<br />
со<br />
ел<br />
о<br />
о<br />
со<br />
со<br />
1Л<br />
СП<br />
н<br />
+<br />
СМ<br />
о<br />
сл<br />
со<br />
СО<br />
6<br />
о<br />
0י в N<br />
О<br />
со<br />
1Л<br />
о<br />
О Ф со (О го<br />
בהוצאת ®год ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת , כל הזכויות שמורות ©
גרף 3.2 ו - חישוב קוטר גל לפי זוית פיתול מותרת<br />
יק<br />
00<br />
10<br />
CO<br />
СП<br />
со<br />
СО<br />
1Л<br />
С<br />
CI<br />
сп<br />
со<br />
со<br />
1л<br />
- CN<br />
E<br />
&<br />
о<br />
СП СО N СО СП<br />
о а! со со 1Г> 00 см<br />
89<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
גרף 13.3: חלשוב קוטר הגל לפי שקלעה מותרת לכפלפה<br />
I о ת
גרף 3.4 ו - תיאור הירידה במשקל גל חלול לעומת מלא<br />
0.6<br />
0 . 7<br />
0 . 6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0 . 2<br />
0.)<br />
0<br />
0.5 0.6 0.7 0 . 6 0.9 ).0<br />
w ©<br />
W<br />
(^) 2 [1<br />
D<br />
(d/D) 2 ]<br />
Ф0<br />
91<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
(С*<br />
и<br />
и<br />
if<br />
и<br />
и»<br />
U<br />
a<br />
1000 2000 3 4 5 6 7 8 9 10000<br />
20000<br />
a<br />
с<br />
-J<br />
d<br />
a<br />
3 4 5 6 7 8 9 Ю0000 200000 3 4 5 6 7 8 9 10 е<br />
55<br />
ו<br />
П<br />
w/qL<br />
и
דף השלמה 4וא<br />
ו wt) התלמיד<br />
השלם את סרטוטי החלקים לפי ההוראות בעמוד 14 תרגיל ב׳4<br />
השלם את סרטוט חלק 4לפי A ההוראות בעמוד 14 תרגיל ב׳.<br />
93<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ו<br />
דף השלמה 15א<br />
שם התלמיד<br />
,00<br />
חלק ו<br />
95<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
•<br />
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
התלמיד<br />
97<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
בהוצאת ^^Cft - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
uv התלמיד<br />
דף השדמה 36אי<br />
תרגילים לסימון משטחי מיקום:<br />
א. הוסף סימנים למיקום עבור עיבוד המשטחים המסומנים בתרגילים בסרטוטים הבאים:<br />
0 5 H S<br />
06H7<br />
ג70±0<br />
+1<br />
©<br />
a<br />
©<br />
51<br />
© ©<br />
99<br />
בהוצאת Draco ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת י כל הזכויות שמורות ©
בהוצאת ־ המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
ו<br />
דף השלמה 36ב<br />
שם התלמיד<br />
101<br />
* .<br />
בהוצאת - המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי, במשרד התמ״ת, כל הזכויות שמורות ©
Change language