Расчёт длины штурвала для подъемно-поворотного устройства.

[Олеся_Орен]

И снова здравствуйте, дорогие форумчане. Это снова я. Мой ведущий заболел. Буду вас мучить.
Решила я после долгих мучений делать резьбу метрическую М20х2,5 двузаходную. Длина штурвала мне видится радиусом 500 мм. При этой длине по расчетам у меня получилось усилие Рр=40 Н. Крутиться это все будет на расстоянии 1400-1500 мм от пола. В Анурьеве дядя говорит, что рабочий может развивать усилие 150...300 Н. Возможно ли сдуру сорвать данную резьбу какому-нить Шварцнегеру. Как это рассчитать? Коллега предлагает уменьшить длину штурвала, чтобы нагрузка была 80 Н. И типа не заморачиваться. Но это не наш метод. Во-первых, сам же он рассказывал, как еле открутил гайку М20. И как то с таким усилием наяривать почти 1000 оборотов сомнительное удовольствие. Мне надо компромисс, чтобы было легко крутить, но не сорвать. А то подойдут и нацеляться, что тут как всегда нужно порвать одно место на британский флаг...и резьбе будет очень плохо. Помогите советами.
Р.S. И лучше прямо штурвал круглый или по типу рукоятки штурвальной (Анурьев 1 том стр.784 )?

[IgorT]

... резьбу метрическую М20х2,5 двузаходную....

Такая бывает?

[СВ]

Лучше всего штурвал с рукояткой - как маховички на станках. Крутить непрерывно гораздо эффективнее, чем с перехватами. Но для этого усилие должно быть небольшим! Посчитать с однозаходной резьбой?
Скорее всего так не получится (ваша конструкция неизвестна). Тогда штурвал с рукоятками по типу корабельного.
По усилию: а усилие какое - зажимающее или поднимающее? Поднимающее ведь не может сорвать резьбу в принципе.
В общем - показывайте конструкцию. (И всегда с этого начинайте - с рисунков/чертежей/фотографий.)

[Олеся_Орен]

как маховички на станках.

что то мне кажется неспроста там по госту на них диаметр до 320 мм.

Крутить непрерывно гораздо эффективнее, чем с перехватами. Но для этого усилие должно быть небольшим!

Тут палка о двух концах. С одной стороны эффективней непрерывно. С другой стороны к ручке можно приложить большее усилие, чем к штурвалу.

Посчитать с однозаходной резьбой?

Не поняла вопрос. Кому посчитать. Кстати, не факт, что я правильно посчитала усилие для двухзаходной резьбы. Там может быть будет 60 Н, а не 40 Н. Я не совсем понимаю как эту заходность учитывать.🤔

По усилию: а усилие

усилие все то же 5000 Н, приложенные к винту.

[IgorT]

Меня взволновала тема двухзаходной метрической резьбы М20х2,5! Можете рассказать о ней подробнее? Как это вообще?

[СВ]

  По расчёту: для 2-х заходной резьбы вместо шага подставлять ход. Т.е. 2-х заходная быстрее в два раза (ровно в 2), но и усилие меньше в 2 раза (примерно), чем ...

С одной стороны эффективней непрерывно. С другой стороны к ручке можно приложить большее усилие, чем к штурвалу.

Когда время вращения очень большое, даже делают доп. передачи, лишь обеспечить непрерывное вращение.

[IgorT]

Что за молчание про двухзаходную метрическую? Я волнуюсь!

[СВ]

 Это "резьба специальная", имеющая профиль метрической резьбы.

[Олеся_Орен]

Т.е. 2-х заходная быстрее в два раза, но и усилие меньше в 2 раза (примерно)

Вот я считала, что усилие как для однозаходной. Только сомнения правильно ли это. Мне тут коллега внушал, что там типа трение будет больше, так как витков больше. Но даже если вместо 4х мы получим на выходе 6кг усилие это норм. А по КПД да, там выше в 2 раза.
Вопрос был, как посчитать в обратную сторону. Есть резьба М20х2,5,; есть усилие на конце штурвала 300Н, есть длина плеча 500 мм. Есть момент, который можно из этого посчитать. Дальше то, что с этим делать, чтобы сказать с этим моментом резьбе приходит маленький пушистый зверек.

Что за молчание про двухзаходную метрическую?

вам ответили уже

Это "резьба специальная", имеющая профиль метрической резьбы.

По существу вопроса есть что сказать?

[СВ]

А по КПД да, там выше в 2 раза.

Не должен быть в 2 раза. КПД считается от угла подъёма витка. Нет времени смотреть, но смысл такой: можно считать как однозаходную, но вместо шага - ход резьбы и подставлять СВОЙ угол подъёма витка.

[IgorT]

Это "резьба специальная", имеющая профиль метрической резьбы.

С шагом как быть? Он что, ПЯТЬ получается? Как её изготавливать? Бывают такие плашки-метчики? Или прямо со станка в дело?

[Олеся_Орен]

С шагом как быть? Он что, ПЯТЬ получается? Как её изготавливать?

Что вы так возбудились то? Почитайте ГОСТ 8724. Если ГОСТ предусматривает многозаходную резьбу, то ее как то изготавливают. Как будут изготавливать - проблема технологов, которые эту резьбу и предложили.

[IgorT]

Спасибо! Просветили на счет многозаходных резьб.

[Kirilius83]

Ох, а вроде конструкторский форум....

С шагом как быть? Он что, ПЯТЬ получается? Как её изготавливать? Бывают такие плашки-метчики? Или прямо со станка в дело?

Ставите заготовку в токарный, берете резец под метрическую резьбу. Ставите подачу 5 мм, режете один виток. Потом ставите шпинделю нейтраль, разворачиваете шпиндель с заготовкой на 180 гр, подключаете и точите второй виток. Что не так то?)))

Вот я считала, что усилие как для однозаходной. Только сомнения правильно ли это. Мне тут коллега внушал, что там типа трение будет больше, так как витков больше. Но даже если вместо 4х мы получим на выходе 6кг усилие это норм. А по КПД да, там выше в 2 раза.
Вопрос был, как посчитать в обратную сторону. Есть резьба М20х2,5,; есть усилие на конце штурвала 300Н, есть длина плеча 500 мм. Есть момент, который можно из этого посчитать. Дальше то, что с этим делать, чтобы сказать с этим моментом резьбе приходит маленький пушистый зверек.

Вы когда один оборот штурвалом сделаете, на сколько мм поднимется винт? А чего же вы тогда в расчетах 2,5 ставите если по факту 5 будет? Не надо думать подойдет или не подойдет такой расчет, надо просто поставить действительные цифры))) Тогда даже не надо будет вдаваться в подробности изменения передаточного отношения, угла подьема витка и прочего.

Пусть это коллега обоснует как количество витков влияет на трение, а что бы не мучать и сразу понять - пусть начнет с базовой формулы силы трения и покажет какая там площадь берется Школьный курс физики между прочим.

Если у вас нагрузка - это вес крышки, то какое усилие к штурвалу не прикладывай то действовать на винт будет только вес крышки))) Причем только в одну сторону, без смены направления. Ну пока до упора не дойдете, вот там да, можно что-то сломать.

Гайка М20: усилия затяжки обычной гайки прочности 8.8 (однозаходной) - 464 Н*м, т.е. 46 кг на рычаге метр. На рычаге пол метра соотвественно в 2 раза больше. При этом в обычном болте с крупным шагом болт сломается по телу, т.е. порвется. С мелким шагом тело прочнее, там другой расклад будет, но что-то мне подсказывается что моменты не сильно меньше будут))) Обычным ключем длиной 300 мм нормально затянутую гайку М20 та еще задачка открутить, есть такое))) А затянуть как положено без трубы не возможно.

Крышка то какого диаметра? Я так понимаю штурвал диаметром 1 000 мм будет находиться горизонтально (т.е. ось вращения вертикальна) над крышкой (по центру) на высоте 1 500 мм (т.е. на уровне глаз). Не самая удобная поза, но вообще рабочий вариант. главное что бы руками дотянутся можно было бы.
Был у анс винтовой ручной пресс, там штурвал чуть пониже был и поменьше в диаметре, резьба трапеция диаметром примерно 30..40 мм. На испытаниях с рывка штифты усилием 3 тонны срезали, но это предел что руками выдать можно было, нормально резали тонны 2. Проверяли усилие среза мелких штифтов. Но там еще и инерция раскрученного штурвала добавляла, впрочем 1 тонну я там плавненько руками выдавал без сильного напряга, 2 тонны это с напрягом но без рывка.

[IgorT]

Ох, а вроде конструкторский форум....
Ставите заготовку в токарный, берете резец под метрическую резьбу. Ставите подачу 5 мм, режете один виток. Потом ставите шпинделю нейтраль, разворачиваете шпиндель с заготовкой на 180 гр, подключаете и точите второй виток. Что не так то?)))...

Ох, действительно, вроде конструкторский форум...
Какая шероховатость и  точность резьбы будет после станка? У нас обычно резьбы после станка прогоняют плашками. У Вас так непринято?

[Nipal]

Ставите заготовку в токарный, берете резец под метрическую резьбу. Ставите подачу 5 мм, режете один виток. Потом ставите шпинделю нейтраль, разворачиваете шпиндель с заготовкой на 180 гр, подключаете и точите второй виток. Что не так то?)))

Вы серьёзно?
Может просто резец сместить на 2,5 мм, там на суппорте даже маховик есть с лимбом.

[Олеся_Орен]

главное что бы руками дотянутся можно было бы.

Поэтому и хотела делать диаметром 1000 штурвал.

Гайка М20: усилия затяжки обычной гайки прочности 8.8 (однозаходной) - 464 Н*м, т.е. 46 кг на рычаге метр.

Если не однозаходная, то как влияет на усилие затяжки?
У меня вот по расчетам получается усилие затяжки для моего материала допустимое 131 Н*м. Но это я посчитала, как для однозаходной. И если верить Анурьеву, что рабочий может развить усилие до 300 Н, то получается что в моем случае он может развить момент на гайке 150 Н*м. Но насколько реально такое усилие развить на высоте 1,5 м от земли.

Вы когда один оборот штурвалом сделаете, на сколько мм поднимется винт? А чего же вы тогда в расчетах 2,5 ставите если по факту 5 будет?

В формуле у Анурьева фигурирует шаг, а не ход.

Какая шероховатость

от 1,6 до 3,2.

[СВ]

Почему спрашивал Олесю показать всю конструкцию: наверное, винт там будет длинный, и если он всего 20 мм, то будут проблемы:
- изготовления (как резать резцом на длине метр-полтора?),
- эксплуатации (легко согнуть НЕрабочими силами).

И что там за затяжка такая? Может всё-таки винт работает на растяжение?

[IgorT]

...
от 1,6 до 3,2.

Со станка? Что за станок? Точность профиля будет обеспечена? Проход плашкой не будет нужен? На маховике тоже сможете станком нарезать?
Может у Вас есть метчик такой?

[IgorT]

Вы серьёзно?
Может просто резец сместить на 2,5 мм, там на суппорте даже маховик есть с лимбом.

Нет! Истинно крутые специалисты шпиндель вращают точно на 180 градусов!