Болт специальный

Просмотреть картинки списком

Наставник: Климов Александр Николаевич

Ученик: Сеничкин Алексей Владимирович (18 лет)

Город: г. Калуга

Название колледжа: Калужский государственный машиностроительный колледж

Название изобретения или изделия: Болт специальный

При работе на горизонтально-фрезерных станках модели 6Н82 закрепление деталей или оснастки на столе станка производится с помощью специальных болтов, входящих в пазы стола станка. Ширина паза - 14 мм, ширина головки - 23мм, резьбовая часть - М12 (рис. 1).

При фрезеровании часто приходится зажимать детали с большими усилиями. Так как слабым сечением стандартного болта является диаметр 12мм, то именно он и разрушается первым. Предельная нагрузка растяжения для сечения Ø12 составляет:P_p=σ_p×F=22608 [н.]

Р_p - предельное усилие при растяжении

σ_p – предел прочности при растяжении (сталь 45 нормализованная)=200 [Мпа]

F- Площадь сечения Ø12: = 3,14×(6×10^-3)² =1.13 ×10^-4 (м²)

Кроме растягивающей нагрузки болт испытывает нагрузку среза по краям головки (рис. 2).

Эта предельная нагрузка составляет: P_c= τ_cр¹ × F_ср=40950 н.

Р_с – предельное усилие среза

τ_cр – предел прочности при срезе: = 125 [МПа]

F_cр – площадь среза: l×h×2=3.28•10^-4 [м²]

Предлагается изменить конструкцию болта. Было - рис. 3. Стало - рис. 4.

1. Увеличить сечение по резьбе с М12 до М16, что повысит прочность на растяжение с 22608 н. до 57400 н.

2. Уменьшить диаметр головки болта с 26 мм. До 23 мм., что позволит существенно снизить материалоемкость болта (при длине 100 мм. Материалоемкость снижается в 1,96 раза.

Болты были изготовлены и испытаны в мастерских колледжа и предложены базовому предприятию.