Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
ORGANE DE MASINI PENTRU INGINERIE ECONOMICA PROFIL MECANIC - APLICATII


ORGANE DE MASINI PENTRU INGINERIE ECONOMICA PROFIL MECANIC - APLICATII


PROBLEMA Nr.




Fig. 1

Banda transportare BT este antrenata de motorul electric ME prin intermediul unei transmisii prin curele dintate TCD, cuplajul elastic CE, redutorul R si cuplajul rigid CR.

La transmisia mecanica prezentata se cere rezolvarea urmatoarelor:

Stabilirea numerelor treptelor de reducere, a schemei cinematice si calculul randamentului reductorului cilindric (hR), cunoscand:

turatia motorului electric de mers in sarcina, n1 = 720 rpm;

raportul de transmitere a transmisiei prin curea dintata, ic = 3;

viteza benzii transportoare, vb = 0,8 m/s;

diametrul tamburului, DT = 400 mm;

randamentul unui angrenaj, ha

randamentul unei perechi de rulmenti, h r = 0,99.

Calculul puterii necesare la motorul electric, alegerea motorului electric si calculatia cheltuielilor de exploatare si de achizitie a motorului electric, cunoscand:

forta de tractiune din banda transportoare, Fb = 5 000 N;

randamentul T.C.D. hTCD = 0,98 si a unui lagar cu alunecare hl

factorul de suprasarcina, cs =1,25

durata de functionare, th = 20 000 ore

extras din catalogul de motoare electrice este dat in tabelul 1.

Tabelul 1

Tipul ME

PME [KW]

N1

[rpm]

hME

MME

[kg]

PoME [um/kg]

CEE

[um/KWh]

160M-8

160L-8

180L-8

Alegerea reductorului, calcul elmentelor geometrice (d1,2, da1,2, df1,2, dw1,2, db1,2, a12, aw12, αt, αwt,) si al fortelor din angrenajul cilindric cu dinti inclinati (Ft1, Fa1,Fr1), calculului reductorului la incalzire, precum si calculatia cheltuielilor de achizitie pentru reductor, cunoscand:

numerele de dinti ale rotilor dintate, z1 = 16; z2 = 101;

modulul normal al danturii, mn = 3 mm;

distanta dintre axe standardizata, aw = 160; 180; 200; 225 mm;

unghiul de inclinare al danturii, β = 100;

coeficientii specifici de deplasare a danturii: xn1 = 0,39; xn2 = 0,207;

factorul de utilizare, kA =1,25;

factorul duratei de functionare, kD =1;

coefiientul global de transfer termic, K = 0,018 KW/m2 grad;

pentru calculul suprafetei de schimb de caldura, reductorul se aproximeaza cu un paralelipiped cu dimensiunile a, b si H (v. tabelul 3)

temperatura mediului ambiant, to = 25 oC;

extrase din catalogul de reductoare - tabelul 2 si tabelul 3.

Tabelul 2

i12 (iN)

nME

[rpm]

Marimea reductorului

Puterea nominala P1N [KW]

Tabelul 3

Marimea reductorului

a

mm

b

mm

H

mm

MR

[kg]

qu [l]

poR [um/kg]

pouum/l]

 

 

 

 

Calculul lungimii si latimii efective a curelei dintate, precum si a pretului de achizitie corespunzator curelei dintate, cunoscand:

profilul curelei dintate XH cu pasul, p = 7/8 inch = 22,225 mm;

numarul de dinti al rotii de curea conductoare, z1 =18;

distanta dintre axe, A = 500 mm;

coeficientii de corectie, kb = 0,746 si kZ =1;

numarul intreg de pasi, np = 72; 80; 88; 96;

puterea transmisa de curea lata de 1 inch, Po = 4 KW;

masa specifica liniara a curelei dintate, mCD = 1,2 [kg/m];

pretul specific, pOCD = 8,5 [um/kg];

latimea de curea normalizata si sarcina maxima din curea sunt date in tabelul 4.

Tabelul 4

bC [mm]

SOmax [N]

Predimensionarea arborelui (2) si stabilirea desenului de executie preliminar, cunoscand:

tensiunea admisibila la rasucire, ta t= 18 MPa;

roata dintata de curea condusa se fixeaza axial printr-o asamblare filetata;

diametrul fusului df = dca2 + (8 -12) mm si sa fie multiplu intrg de 5;

montarea pe arbore a rotii de curea si a semicuplei CE se fac prin pene paralele.

Alegerea penei paralele si verificarea asamblarii cu pana dintre roata dintata de curea si arborele 2, cunoscand:

diametrul de asamblare, d = 62 mm;

pana este cu capete rotunde, lc = l - b;

materialul penei OL50 cu τaf = 40 MPa si sas = 80 MPa;

extras din STAAS 1004-82, este dat in tabelul 5.

Tabelul 5

d

[mm]

b

[mm]

h

[mm]

L

[mm]

t1

[mm]

Alegerea si calculatia pretului cuplajului elastic cu bolturi, cunoscand:

coeficientul de serviciu, cs=1,25;

extrasul din standardul de cuplaje este dat in tabelul 6.

Tabelul 6

Marimea cuplajului

Mtn

[Nm]

MCE

[kg]

poCE

[um/kg]

Calculul de verificare a rulmentilor de la arborele (2), cunoscand:

se folosesc rulmenti radiali cu bile, simbol 6010;

capacitatea statica si dinamica de incarcare Co = 13,4 KN si C = 17 KN;

forta de pe arborele (2) este data de forta de intindere a curelei dintate,

Sa = 0,55 So max;

roata dintata de curea este asezata simetric fata de reazeme;

durabilitatea admisibila Lha = 20 000 ore;

rezultatul obtinut se va comenta, daca este cazul se vor propune noi solutii.

Semicupla cuplajului rigid cu flanse se executa in constructia sudata si se monteaza pe arbore printr-o asamblare cu strangere pe con.


Fig. 2

Se cere verificarea imbinarii prin sudura si a asamblarii prin strangere pe con, cunoscand:

a)       Pentru imbinarea prin sudura:

diametrul butucului semicuplei, f = 110 mm;

inaltimea cordonului de sudura, a = 4 mm;

materialul de baza a semicuplei este OL50 STAS 500-82, la care se cunosc: sc = 280 MPa si c = 3;

coeficientul de calitate a sudurii, φ = ko= 0,9;

coeficientul care ia in considerare tipul cordonului de sudura, pentru sudura de colt k1 = 0,65;

solicitarea se considera statica, k2 =1;

rezultatul se comenteaza, eventual se adopta o alta solutie de imbinare prin sudura.

b)     Pentru asamblarea cu strangere pe con:

coeficientul de suprasarcina, b = cs =1,25;

diametrul mediu de montaj, dm = 65 mm;

unhiul conului la varf, 2a = 12o;

lungimea de contact, l c = 70 mm;

coeficientul de frecare, m

tensiunea de contract admisibila, sas = 80 MPa;

forta axiala de apasare a butucului se realizeaza cu o asamblare filetata pentru care se cunosc: M30 3,5 cu d1 = 26,211, d2 = 27,727; mf

tensiunea admisibila la tractiune sat = 120 MPa.

REZOLVARE - PROBLEMA 4

Punctul 1

Turatia la arborele (5)

Raportul total de transmitere

Raportul de transmitere al reductorului

.   

Se alege o valoare standardizata iR = i12 = 6,3.

Se alege reductor cu o treapta de reducere, asa cum se arata in figura 3.

Randamentul total al reductorului, .

Punctul 2

Calculul puterii necesare la ME, alegerea ME si a calculului cheltuielilor de exploatare partiale si de achizitie a ME.

Puterea efectiva la arborele (5)

KW.

Randamentul total al transmisiei mecanice (a se vedea fig.1)

Puterea necesara la motorul electric

KW.

Puterea de calcul la motorul electric

KW.

Din tabelul 1 se alege motorul electric tip ASU 160L-8

Puterea pierduta in motorul electric

Costul energiei pierduta in motorul electric

Pretul de achizitie a motorului electric

Punctul 3

a) Alegerea reductorului

Puterea corectata la arborele (4) de iesire din reductor

Puterea efectiva la arborele de iesire

Din tabelul 2 se alege reductorul de marimea 125 cu P1N = 22 kW > Pef.

b) Pretul de achizitie pentru reductor si lubrifiant

pR = pOR M = 416 u.m; pu = pou qu = 9,6 u.m; ptotal = pR + pu = 425,6 u.m.

Puterea pierduta in reductor

,

unde .

Costul energiei pierdute prin frecare in reductor pe toata perioada de functionare

CPR = PPR cEE th = 0,173 20 000 = 179,92 u.m.

Cheltuielile totale Ctot = ptot + CPR = 425,6 + 179,92 = 605,52 u.m.

c)     Calculul elementelor geometrice ale angrenajului cilindric cu dinti inclinati

Diametrele de divizare, de cap si de picior ale rotilor dintate.

d1= mt z1 = 48,74047 mm; d2 = mt z2 = 307,67426 mm;

da1 = d1 + 2 mn (1+ xn1) = 57,08047mm; da2 = d2 + 2 mn (1+ xn2) = 314,91626mm;

df1 = d1 - 2 mn (1,25 - xn1) = 43,58047mm ; df1 = d1 - 2 mn (1,25 - xn1) = 301,41626mm;

Distanta dintre axe de referinta si distanta dintre axe standardizata

, se adopta aw12= 180 mm;

Unghiul profilului danturii in plan frontal si unghiul de rostogolire frontal

Diametrele de rostogolire si de baza ale rotilor dintate.

db1= d1 cos αt =45,71799 mm; db2= d2 cos αt =288,59490 mm

d) Calculul fortelor din angrenaj

Puterea si turatia la arborele (3) sunt date de relatiile

Momentul de rasucire la arborele (3)

Forta tangentiala, radiala si axiala din angrenaj sunt date de relatiile

e) Verificarea reductorului la incalzire

Temperatura medie de functionare a reductorului

,

unde A = 2(aH) + 2(bH) + 1,5(ab) = 0,2798 m2.

Punctul 4

Calculul principalelor elemente pentru transmisia prin curele dintate.

Numarul de dinti ai rotii dintate de curea condusa

z2 = ic z1 = 54.

Diametrele de divizare primitive ale rotilor de curea

.

Lungimea preliminara a curelei

.

Numarul intreg de pasi necesari,    .

Se alege numarul intreg de pasi efectivi, np = 88 pasi.

Lungimea efectiva a curelei, Lp = np p = 1955,8 mm

Latimea necesara a curelei ,

Se alege latimea efectiva bc =50,80 mm si forta maxima din curea

So max = 2 000 N.

Forta de intindere a curelei, Sa= 0,55 Somax = 1 100 N.

Punctul 5

Puterea, turatia si momentul de rasucire pentru arborele (2) au fost determinate la punctul 3.

Diametrul necesar al arborelui (2)

Se alege diametrul capatului de arbore dca2 = 40 mm.

Diametrul fusului arborelui (2)

dfus = dca2 + 10 = 40 + 10 = 50 mm.

Schita arborelui (2) si pozitionarea principalelor dimensiuni sunt date in figura 5.


Fig. 5

Punctul 6

Alegerea penei paralele se face in functie de diametrul arborelui.

Pentru d02 =d = 62 mm, se aleg urmatoarele dimensiuni ale penei paralele

b h t1 l = 18 56 mm.

Verificarea penei paralele la forfecare si presiunea de contact

; ,

unde    lc = l - b = 56 - 18 = 38 mm.

Punctul 7

Momentul de calcul la arborele (2)

Mtc2 = cs Mt2 = 266 534,78 Nmm.

Din tabelul 6 se alege cuplajul elstic de marime 5, cu

Mtn = 500 Nm > Mtc = 266,534 Nm.

Pretul de achizitie al cuplajului

pCEB = pOCEB MCEB = 32,8 u.m.

Fig. 6

 

Punctul 8

Verificarea rulmentilor

Reactiunile din reazemele arborelui (2) (v. fig.6)

Factorii de corectie a sarcinii radiale (X)

si a sarcinii axiale (Y) au valorile:

X = 1 si Y = 0, deoarece

Sarcina dinamica echivalenta

FeA,B = X V RA,B + Y Fa = RA,B = 550 N,

unde V=1, daca se roteste inelul interior.

Durabilitatea rulmentului

Durata de functionare a rulmentului

Lh>>Lha=20 000 ore

Solutia nu este economica, dar nici nu poate fi modificata, deoarece solutia tehnica cu rulmentul radial cu bile 6010 este impusa de diametrul arborelui, care a fost obtinut din calculul de rezistenta.

Punctul 9

a) Verificarea imbinarii prin sudura de la semicupla cuplajului

Momentul de rasucire la arborele (4)

,

unde n4 = n5 = 38,197 r.p.m.

Tensiunea admisibila la tractiune a materialului de baza

Tensiunea admisibila la rasucire a sudurii

Tensiunea efectiva de rasucire in cordonul de sudura

Sub aspect economic se impune executia cordonului de sudura intrerupta, pe trei sectoare de arc de cerc, dispuse simetric (i = 3).

Lungimea necesara a cordonului de sudura pe un singur arc de cerc

Lungimea efectiva a cordonului de sudura

, se alege l=37 mm.

b) Asamblarea prin strangere pe con

Tensiunea de contact efectiva:

Forta axiala de presare a butucului pe arbore

Pentru verificarea portiunii filetate a arborelui se calculeaza:

unghiul de frecare ;

unghiul de inclinare a spirei ;

tensiunea de tractiune

tensiunea de rasucire

tensiunea echivalenta





Politica de confidentialitate





Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate

Tehnica-mecanica


Auto
Desen tehnic


MASINI DE FREZAT
Anemometre
UNGEREA DIFERITELOR ORGANE DE MASINI SI MECANISME
Prelucrarea filetelor cu capete de filetat
DOZAREA VOLUMICA Sl UMPLEREA AMBALAJELOR CU PRODUSE GRANULARE Sl PULVERULENTE CU PROPRIETATI RELE DE CURGERE Sl CARE AU TENDINTA DE ADERARE LA SUPRAFE
Notiunea de semifabricat
Masurarea presiunii generate de unda de soc laser.
PRINCIPIUL AL DOILEA AL TERMODINAMICII (PT 2)
LUBRIFIANTI FOLOSITI LA UNGEREA SISTEMELOR TEHNICE
MASURI DE PROTECTIE A MUNCII IN LABORATORUL DE METROLOGIE




termeni
contact

adauga