projektovanje stolice

7/24/2019 Projektovanje stolice

http://slidepdf.com/reader/full/projektovanje-stolice 1/33

PROJEKTNI ZADATAK I 5

Sadržaj

1. Dimenzionisati elemente bočnog okvira (sklopa) stolice izrađenog odbukovog drveta na osnovu date šeme opterećenja..................................................2

2. rovjera krutosti (određivanje pomjeranja tačke !)........................................."

#. Dimenzionisati spojeve $ i D (za oba slučaja)................................................%

&. ' cilju ormiranja skeleta stolice predlo*iti polo*aj spojeva u $ i D kojipoprečne vezače spajaju sa bočnim sklopom stolice.............................................1%

". 'svojeno konstruktivno rješenje (zadatak 1) prilagoditi oblikovanom rješenjukoje trazi da poprečni presjek prednje i zadnje noge te naslona stolice bude su*ensimetrično u odnosu na podu*nu osu sa ravnom vanjskom ivicom........................2+

,. Dati nacrt modela (prikaz usvojenog konstruktivnog rješenja)......................2-

1




1. Dimenzionisati elemente o!no" o#$ira %s#lo&a' stoli(e izra)eno" od*#o$o" dr$eta na osno$* date +eme o&tere,enja.

odaci su dati u postavci zadatka.

dredit ćemo reakcije u osloncima/

0i 3 4

5 6 3 4 3 6

3 #44 7

086345 9 2l : D

9 l 3 4 D 3 2 3 ,44 7

0i 3 4

D 5 6; 3 4 D 3 6

; 3 ,44 7

2




7a osnovu izračunati< reakcija crtamo dijagrame momenata savijanja.

=a dijagrama se vidi da je najveća vrijednost momenta savijanja u podu*nom nosaču

8ma> 3 2&4 7m

? vrijednos momenta u nogama stolice je@

8ma> 3 124 7m

#




=ada na osnovu momenata idemo u proračun dimenzija za podu*ni nosač prednju izadnju nogu.

Dimenzije &od*žno" nosa!a/

odaci/

8ma> 3 2&4 7m σ d=15 MPa b 3 #" mm 3 #" cm

σ s= M smax

W x≤ σ d=¿W x=

M smax

σ d=240

15 ∙=16 m

3

W x=b∙ h2

6=¿h=

√6 ∙ W x

b =√

6 ∙16

3,5=5,23 cm

h=5,23 cmb=3,5cm

Dimenzije &rednje i zadnje no"e-

a) Dimenzionisanje pod uslovom da je b = 30 mm

odaci/

8ma> 3 124 7m σ d=15 MPa b 3 #4 mm 3 # cm

σ s= M smax

W x≤ σ d=¿W x= M smax

σ d=120

15=8cm3

W x=b∙ h

2

6=¿h=√

6 ∙ W xb =√

6 ∙8

3=4 cm

h=4 cmb=3cm

&




b) Dimenzonisanje prednje i zadnje noge pod uslovom da je:

odaci/

8ma> 3 124 7m σ d=15 MPa b 3 4+<

σ s= M smax

W x≤ σ d=¿W x=

M smax

σ d=120

15=8cm

3

W x=b∙ h

2

6=

0,7h3

6=¿h=

3

√ W x0,116

=√ 8

0,116=4,1cm

h=4,1cm b=2,9cm

. Pro$jera #r*tosti %odre)i$anje &omjeranja ta!#e E'

8omenti inercije/

rednja i zadnja noga za slučaj < 3 & cm i b 3 # cm/

I xn

a =b ∙ h3

12=3∙ 4

3

12=16cm

4

rednja i zadnja noga za slučaj < 3 &1 cm i b 3 2- cm/

I xn

b =b ∙ h

3

12=

2,9∙4,13

12=16,5 cm

4

odu*ni nosač < 3 "2# i b 3 #" cm/

"




I xpn

❑ =b ∙ h

3

12=3,5 ∙5,23

3

12=41,72cm

4

odjela rama na polja/

M 1= F ∙ z0≤ z ≤ l

M 2= F D ∙ z 0≤ z ≤ l

M 3=− F B H

∙ z0≤ z ≤ l 'klanjanje

vanjski< opterećenja i postavljanje jediničnog na mjestu pomjeranja/

´ M 1= z0≤ z≤ l

´ M 2=2 z 0≤ z ≤ l

´ M 3=− z0≤ z ≤ l Pomjeranje tačke E za

slučaj a)

I xna

3 16cm4 I xpn

❑

3 41,72 cm4

l 3 &4 cm ! 3 1" Apa

,




∆ E H =

1

E ∙ I xn

a ∙∫

0

l

M 1

∙ M 2

dz+ 1

E ∙ I xn

a ∫0

l

M 3

∙ M 3

dz+ 1

E ∙ I xpn

❑ ∫0

l

M 2

∙ M 2

dz

∆ E H

= 1

E ∙ I xn

a ∙∫0

l

F ∙ z ∙ zdz+ 1

E∙ I xn

a ∫0

l

F B H

∙z ∙z d z+ 1

E ∙ I xpn❑ ∫0

l

F D ∙ z ∙2 zdz

∆ E H =

1

E ∙ I xn

a ∙( F ∙

l3

3+ F B

H ∙

l3

3 )+ 1

E ∙ I xpn

❑ ∙ F D ∙2 ∙l3

3

∆ E H =

1

15∙10 ∙16∙(300 ∙

0,43

3+300 ∙

0,43

3 )+ 1

15∙10 ∙41,72∙1200 ∙

0,43

3

∆ E H =9,39mm

Pomjeranje tačke E za slučaj b)

I xn

b

3 16,48cm4 I xpn

❑

3 41,72cm4

l 3 &4 cm ! 3 1" Apa

∆ E H =

1

E ∙ I xn

b ∙∫

0

l

M 1

∙ M 2

dz+ 1

E ∙ I xn

b ∫0

l

M 3

∙ M 3

dz+ 1

E ∙ I xpn

❑ ∫0

l

M 2

∙ M 2

dz

∆ E H =

1

E ∙ I xn

b ∙∫

0

l

F ∙ z ∙ zdz+ 1

E∙ I xn

a ∫0

l

F B H

∙z ∙z d z+ 1

E ∙ I xpn

❑ ∫0

l

F D ∙ z ∙2 zdz

∆ E H =

1

E ∙ I xnb

∙

( F ∙

l3

3

+ F B H

∙l3

3

)+

1

E ∙ I xpn

❑ ∙ F D ∙2 ∙l3

3

∆ E H =

1

15∙10 ∙16,48∙(300 ∙

0,43

3+300 ∙

0,43

3 )+ 1

15 ∙10 ∙41,72∙1200 ∙

0,43

3

∆ E H =9,19mm

+




omjeranje za slučaj a omjeranje za slučaj b

/. Dimenzionisati s&oje$e 0 i D %za oa sl*!aja'

a.1 spoj sa čepom na ravni sudar veza C, podaci dobiveni za slučaj a

Dimenzije noge/

< 3 & cm b 3 # cm < 3 6 b 3 D

Dimenzije vezača/

< 3 "2# cm b 3 #" cm

7a osnovu izraza koji su prikazani na donjoj slici odredit ćemo dimenzije čepa/

%




d=0,5 ∙3=1,5cm−debljinačepa

l=2

3∙4=2,6cm−dužinačepa

h=5,23 cm−isinačepa

p1= p

2=! max=10 MPa−č"s#$%a p"i#is&a $&$mi#$na la&na

Rea#ti$ni momenti

Reaktivni moment M:

M 1=

p1 ∙l2

∙ d

6=

107

∙0,0262

∙0,015

6=16,9 'm

F 1=

p1

∙ l ∙ d

4=

107

∙0,026 ∙0,015

4=975 '

Reaktivni moment M!:

M 2=

p2∙ h2

∙( D−d )

12

=10

7∙0,0523

2∙(0,03−0,015)

12

=34,19 'm

F 2=

p2

∙h ∙ ( D−d )

4=

107

∙0,0523 ∙ (0,03−0,015 )4

F 2=1961,25 '

-




Reaktivni moment M3:

M 3=n ∙ ! max ∙ h ∙

l2

(

( =3+ 2,6

(0,45+hl )=3+

2,6

(0,45+0,0523

0,026 )=4,3

M 3=2 ∙10

7∙0,0523 ∙

0,0262

4,3=164,4 'm

M = M 1+ M

2+ M

3=16,9+34,19+164,4=215,5 ' m

a.2 spoj sa čepom na ravni sudar veza C, podaci dobiveni za slučaj b

Dimenzije noge/

< 3 &1 cm b 3 2- cm < 3 6 b 3 D

Dimenzije vezača/

< 3 "2# cm b 3 #" cm

7a osnovu izraza koji su prikazani u pret<odnom slučaju odredit ćemo dimenziječepa/

d=0,5 ∙2,9=1,45 cm−debljinačepa

14




l=2

3∙4,1=2,7cm−dužina čepa

h=5,23 cm−isinačepa

p1= p


Rea#ti$ni momenti

Reaktivni moment M:

M 1=

p1 ∙l2

∙ d

6=

107

∙0,0272

∙0,0145

6=17,6 'm

F 1= p1 ∙ l ∙ d4

= 10

7

∙0,027 ∙0,01454

=978,75 '


M 2=

p2∙ h2

∙( D−d )

12=10

7∙0,0523

2∙(0,029−0,0145)12

=32,67 'm

F 2=

p2

∙h ∙ ( D−d )

4=

107

∙0,0523 ∙ (0,029−0,0145 )4

F 2=1885 '


11




M 3=n ∙ ! max ∙ h ∙

l2

(

( =3+ 2,6

(0,45+ h

l )=3+

2,6

(0,45+ 0,0523

0,027 )=4,09

M 3=2 ∙10

7∙0,0523 ∙

0,0272

4,09=186,4 'm

M = M 1+ M

2+ M

3=17,6+32,67+186,4=236,67 'm

a.3 spoj sa čepom na ravni sudar veza D, podaci dobiveni za slučaj a, koristitispoj sa uvučenim čepom od čelnog ruba noge za 15 mm.

Dimenzije noge/

< 3 & cm b 3 # cm < 3 6 b 3 D

Dimenzije vezača/

< 3 "2# cm b 3 #" cm


d=0,5 ∙3=1,5cm−debljinačepa

l=

2

3 ∙4=2,6cm−dužinačepa

12




h=5,23−1,5=3,73 cm−isina čepa

p1= p


Rea#ti$ni momenti

Reaktivni moment M:

M 1=

p1 ∙l2

∙ d

6=

107

∙0,0262

∙0,015

6=16,9 'm

F 1=

p1

∙ l ∙ d

4=

107

∙0,026 ∙0,015

4=975 '


M 2=

p2∙ h2

∙( D−d )

12 =

107

∙0,03732

∙(0,03−0,015)

12 =17,4 'm

F 2=

p2

∙h ∙ ( D−d )

4=

107

∙0,0373 ∙ (0,03−0,015)4

F 2=1398,75 '


M 3=n ∙ ! max ∙ h ∙

l2

(

( =3+ 2,6

(0,45+

h

l

)

=3+ 2,6

(0,45+

0,0373

0,026

)

=4,38

1#




M 3=2 ∙10

7∙0,0373 ∙

0,0262

4,38=117,27 'm

M = M 1+ M

2+ M

3=16,9+17,4+117,27=151,57 'm

a.4 spoj sa čepom na ravni sudar veza D, podaci dobiveni za slučaj b, koristitispoj sa uvučenim čepom od čelnog ruba noge za 15 mm.

Dimenzije noge/

< 3 &1 cm b 3 2- cm < 3 6 b 3 D

Dimenzije vezača/

< 3 "2# cm b 3 #" cm


d=0,5 ∙2,9=1,45 cm−debljinačepa

l=2

3∙4,1=2,73 cm−dužina čepa

h=5,23−1,5=3,73 cm−isina čepa

p1= p


Rea#ti$ni momenti

Reaktivni moment M:

1&




M 1=

p1 ∙l2

∙ d

6=

107

∙0,0272

∙0,0145

6=18 'm

F 1=

p1

∙ l ∙ d

4 =

107

∙0,027 ∙0,0145

4 =989,6 '


M 2=

p2∙ h2

∙( D−d )

12=10

7∙0,0373

2∙(0,029−0,0145)12

=16,8 'm

F 2= p2 ∙h ∙ ( D−d )

4=107 ∙0,0373 ∙ (0,029−0,0145 )

4

F 2=1352,12 '


M 3=n ∙ ! max ∙ h ∙ l2

(

( =3+ 2,6

(0,45+ h

l )=3+

2,6

(0,45+ 0,0373

0,027 )=4,43

M 3=2 ∙10

7∙0,0373 ∙

0,0272

4,43=125,5 'm

M = M 1+ M

2+ M

3=18+16,8+125,5=160,31 'm

1"




b. drediti čvrstoču spoja C ako je spoj sa tu!im okruglim čepovima "tiplama#.Dimenzije bukove tiple $1%&5% mm.

Bastojanje između osa tipli/ a) d1=2d

b) d1=

2h

3 < C širina podu*nog vezača

Prora!*n &o E(#elman*

vrstoča (sila) izvlačenja tiple/

F =0,834 ∙ d ∙ l0,89

∙(0,95 ∙ ! 1+! 2) ∙ a ∙ b ∙ c

Adje je/

C sila izvlačenja tiple (lb)d C prečnik tiple (in)l C dubina utiskivanja tiple (in)

! 1 C čvrstoča smicanja drveta paralelno sa vlaknima elementima koji se spaja (psi)

! 2 C čvrstoča smicanja drveta paralelno sa vlaknima tiple (psi)

1,




a C korekcioni aktor (vrsta ad<esiva)/14 C za ' i ;? (više od ,4E sadr*aja su<i< materija)4- C za ;? (manje od ,4E sadr*aja su<i< materija)4%" C za prirodna ljepila *ivotinjskog porijekla

b C korekcioni aktor (zazor tiplaFrupa)/(1 C -1d) C za '(1 C 1+1d) C za ;?(1 C 1%d) C za prirodna ljepila *ivotinjskog porijeklad C razlika prečnika tiple i rupe (in)

c C korekcioni aktor (površina tiple)1 C glatka (ravna) površina tiple4- C površina tiple izbrazdana uzdu*nim ili spiralnim utorima

konverzija mijerni< jedinica/ 1lb 3 &&&%221,2 7 1in 3 2"& cm 1psi 3 4,%-&+

7Fcm2

$rsto!a s&oja s d$ije ti&le-

M =¿ F (d1+

d2

2 )

8 C moment savijanja (7m) C sila izvlačenja tiple (7)

d1 C rastojanje između osa tipli (m)

d2 C rastojanje između ivice elementa

do ose tiple koja je opterećena na pritisak (m)

b.1 'roračun prema uslovu koji je zadat u tački (b) pod (a)d

1=2d

gdje je/d 3 14 mm 3 4#-#+ inl 3 2" mm 3 4-%&2" in

! 1 3 14 8a 3 1&"4#% psi

! 2 3 14 8a 3 1&"4#% psi

a 3 1b 3 1c 3 1

F =0,834 ∙ d ∙ l0,89 ∙(0,95 ∙ ! 1+! 2) ∙ a ∙ b ∙ c

1+




F =0,834 ∙0,3937 ∙0,984250,89

∙(0,95 ∙1450,38+1450,38) ∙1 ∙1∙1

F =915,6 lb=4072,8 '

Dimenzije vezača/ < 3 "2# cm b 3 #" cm

d1=2d=2 ∙10=20mm

d2=

52,3−20

2=16,15mm

M = F

(d1+

d2

2 )=4072,8

(0,02+

0,01615

2 )=114,34 'm

M =114,34 'm

b.2 'roračun prema uslovu koji je zadat u tački (b) pod (b)d

1=2h

3

gdje je/

d 3 14 mm 3 4#-#+ inl 3 2" mm 3 4-%&2" in

! 1 3 14 8a 3 1&"4#% psi

! 2 3 14 8a 3 1&"4#% psi

a 3 1b 3 1c 3 1

F =0,834 ∙ d ∙ l0,89

∙(0,95 ∙ ! 1+! 2) ∙ a ∙ b ∙ c

F =0,834 ∙0,3937 ∙0,984250,89

∙(0,95 ∙1450,38+1450,38) ∙1 ∙1∙1

F =915,6 lb=4072,8 '

Dimenzije vezača/ < 3 "2# cm b 3 #" cm

d1=

2h

3

=2 ∙52,3

3

=34,86

1%




d2=

52,3−34,86

2=8,72mm

M = F

(d

1+d2

2

)=4072,8

(0,03486+

0,00872

2

)=159,7 'm

M =159,7 'm

;idimo da povečanjem rastojanja između tipli povečavamo čvrstoću spoja.

2. 3 (ilj* 4ormiranja s#eleta stoli(e &redložiti &oložaj s&oje$a * 0 i D #oji&o&re!ne $eza!e s&ajaj* sa o!nim s#lo&om stoli(e

7a narednim crte*ima su dati polo*aji vezača i za zadatak pod 2 kao i za zadatakpod &. Dakle dati su spojevi na bočnom ramu kao i spojevi bočni< ramova.

1-




24




21




22




2#




2&




2"




2,




2+




5. 3s$ojeno #onstr*#ti$no rje+enje %zadata# 1' &rila"oditi oli#o$anomrje+enj* #oje trazi da &o&re!ni &resje# &rednje i zadnje no"e te naslonastoli(e *de s*žen simetri!no * odnos* na &od*žn* os* sa ra$nom$anjs#om i$i(om.

2%




?ko iz zadatka 1 usvojimo dimenzije noge/

< 3 & cm b 3 #" cm

rema izvodima iz teorije mo*emo pisati sljedeće

<z 3 < 3 <4 3 & cm

2-




=a slike se vidi da je donji dio noge za G tanji od gornjeg

a je tako gornji kraj & cm a donji kraj 2 cm.

7a donjim slikama je to i prikazano.

6. Dati na(rt modela %&ri#az *s$ojeno" #onstr*#ti$no" rje+enja'

#4




=lika ,. Bastavljen #D model stolice

#1




=lika +. rikaz #D modela sastavljene stolice

#2

projektovanje stolice

Documents