Presă cu piuliță rotitoare

Să se proiecteze un mecanism șurub-piuliță de tipul PRESĂ CU PIULIȚĂ ROTITOARE având datele de proiectare următoarele:

- Sarcina maximă capabilă: F=13000 [N];

- Cursa: h=120 [mm];

La presele cu piuliță rotitoare elementul de acționare (butuc cu mânere) se montează pe piuliță printr-o asamblare cu pană sau pe o porțiune cu profil hexagonal. Șurubul trebuie împiedicat să se rotească, el executând doar o mișcare de translație. La presa cu două coloare capătul inferior al șurubului este fixat în traversa mobilă prin intermediul unui știft. La presa cu o coloană rotirea șurubului este blocată de către o pană montată pe capac și care este poziționată într-un canal practicat pe șurub.

II.Variante constructive

Presele cu piuliță rotitoare au proprietatea că șurubul execută doar o mișcare de translație. Mai jos sunt prezentate două variante constructive ale presei cu piuliță rotitoare, una cu o coloană, iar cea de-a 2a cu două coloane.

Presa prezentată în primul desen este cu o coloană (cu cadru deschis), corpul presei 1 este executat prin turnare din fontă cenușie. În secțiune transversală coloana are un profil T. Șurubul de mișcare 2 este împiedicat să se rotească de către pana specială 3 (fixată în capacul 8) care este poziționată în canalul de pană din șurub. Piulița rotitoare 12, executată din bronz sau fontă este centrată în corpul presei și se sprijină axial pe rulmentul cu bile 9 care preia sarcina axială ce apare in tija șurubului în timpul presării. Rulmentul are rolul de a înlocui frecarea de alunecare care ar apărea între piuliță și piesa de reazem cu frecarea de rostogolire ( la care pierderile prin frecare sunt mult mai reduse). Piulița este acționată în mișcarea sa de rotație de către butucul cu mânere 11 asamblat cu piulița prin formă, pe un profil hexagonal. Pentru ca butucul să nu iasă de pe piulița rotitoare, acesta este fixat cu piulița canelată 13. Pentru a reduce frecările dintre spirele filetului și ale piuliței, dintre piuliță și corpul presei precum și dintre elementele ce alcătuiesc rulmentul axial, aceste zone se ung cu lubrifianți consistenți.

În cel de-al doilea desen este prezentată presa cu piuliță rotitoare cu două coloane. Masa presei 17 se execută prin turnare din fontă. Coloanele 16 care susțin traversa fixă 14 au secțiunea circulară plină și se execută din oțel. Șurubul de mișcare 3 este fixat împotriva rotirii în traversa mobilă 1 cu ajutorul știftului 2. Piulița este centrată în traversa fixă (frecare de alunecare), iar pe direcție axială se reazemă pe rulmentul axial cu bile 6 (frecare de rostogolire).

Luând în considerare construcția simetrică față de axa de rotație a șurubului de mișcare, cele două coloane sunt egal încărcate (fiecare cu jumătate din forța ce acționează în șurub). În cazul acestei construcții secțiunea șurubului nu este slăbită prin practicarea canalului de pană ca în cazul presei cu o coloană, încărcarea este mai uniformă, execuția este mai simplă se va alege pentru proiectare varianta cu două coloane, chiar dacă dezavantajul pe care îl presupune această construcție este că piesele care se presează au gabaritul limitat la distanța dintre cele două coloane

Se prezintă în figura 1 schema funcțională și de încărcare pentru presa cu piuliță rotitoare cu două coloane

Fig.1

III.Alegerea profilului filetului

Profilul filetului ales este unul trapezoidal ISO (SR ISO 2901:1996) figurat în continuare în figura 2.

Fig.2

Simbolizarea filetului ales este : Tr 24x5-LH;

IV.Alegerea materialelor șurubului și piuliței

Pentru șurub se alege un oțel iar pentru piuliță se recomandă un bronz. Având cele două materiale pentru șurub și respectiv pentru piuliță putem stabili rezistențele admisibile la tracțiune, încovoiere, torsiune și forfecare (cu concentratori de tensiune) cât și presiunea de contact admisibilă pa și coeficientul de frecare.

Pentru ȘURUB se alege un oțel de construcții E360 cu următoarele rezistențe admisibile:

- Rezistența la tracțiune: σat=σac=67 [MPa];

- Rezistența la încovoiere: σai=80 [MPa];