lančanici sve kaj treba vinkovci

  • Published on
    04-Jul-2015

  • View
    1.026

  • Download
    7

Embed Size (px)

Transcript

<p>TEHNIKA KOLA Ruera Bokovia Vinkovci</p> <p>RAUNALOM PODRANE KONSTRUKCIJEza IV razrede - predavanja, vjebe i zadaci -</p> <p>0</p> <p>TARNI PRIJENOS Openito o tarenicama Tarenicama se prenosi snaga neposredno pritiskom jedne na drugu. Na njihovim radnim povrinama nastaje trenje koje omoguava prijenos okretnog momenta s pogonske na gonjenu tarenicu. Trenje i prenosiva snaga mogu se poveati promjenom vrste materijala vijenca tarenice oblaganjem gumom, koom, azbestom, drvom, preanim papirom ili drugim materijalom veeg koeficijenta trenja klizanja. Prednosti prijenosa tarenicama: rad je miran i gotovo neujan prijenos je izravan i ne zauzima puno mjesta trenjem istroeni oblozi vijenava leko se mijenjaju mogu se rabiti kao spojke, konice i osiguranje preoptereenja mogui su veliki prijenosni omjeri prijenosni omjer i smjer rotacije se mogu mijenjati tijekom rada....</p> <p>Nedostaci: zbog proklizavanja ne moe se drati toan prijenosni omjer vratila su optereena na savijanje leaji su visokooptereeni visoki specifini tlakovi i pritisci jer je normalno optereenje koncentrirano na maloj povrini. Iskoristivost = 0,85 0,95 (zbog efekta proklizavanja) gubici su od 5 15 %. Primjena: manji okretni momenti: pree, tance, mehaniki ekii, alatni strojevi, graevinske dizalice... Tarenicama se mogu smatrati i kotai inskih i cestovnih vozila, valjci u valjaonicama i sl. Vrste: tarenice stalnog prijenosnog omjera tarenice za promjenu broja okretaja tarenice za promjenu smjera okretanja.</p> <p>1</p> <p>TARENICE STALNOG PRIJENOSNOG OMJERA Razlikuju se prema obliku: valjkaste tarenice klinaste stoaste tarenice</p> <p>Valjkaste tarenice Dodiruju se meusobno uzdu vijenca. Za ostvarivanje prijenosa potrebna je sila Fn. Na dodirnoj povrini zbog tlaka nastaje sila trenja Fn gdje je koeficijent trenja u ovisnosti od materijala vijenca. Obodna sila F0 mora biti manja od sile trenja kako bi se sprijeilo klizanje.</p> <p>Materijali vijenaca tarenica i njihovi koeficijenti trenja klizanja nalaze se u udbeniku SK2. str 3 tablica 1.1. 2</p> <p>Obloge se na tarenice uvruju vijcima, vulkaniziranjem, ljepljenjem, preanjem ili zakivanjem. Kombinacija materijala obloge elik-elik ima malen koeficijent trenja = 0,08 0,09 ali omoguava prijenos velikih snaga ima veliku trajnost i male gubitke. Uzrok tomu su velika vrstoa i otpornost troenju elika to omoguava veliki normalni tlak. Radi ostvraenja normalne sile Fn tarenice se MEUSOBNO TLAE OPRUGOM, POLUGOM, UTEGOM ili na neki drugi nain gdje se tlak moe regulirati. Materijal je u ravnoj zoni izmeu tarenica napregnut valjnim tlakom pv koji ovisi o: normalnom tlaku sile Fn irini tarenice b i promjeru tarenica D1 i D2</p> <p>1</p> <p>=</p> <p>1 1 + R1 R2</p> <p> = 2</p> <p>R1 R2 [cm] pa je R1 + R2</p> <p>b=</p> <p> Fo [cm] pvd</p> <p>Gdje je pvd doputeni valjni tlak. Najvea doputena irina moe biti jednaka promjeru manje tarenice, tj:B = b D1 , gdje je D1 promjer manje tarenice.</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>Klinaste tarenice Optereenje leaja i savijanje vratila mogu se smanjiti uporabom klinastih tarenica. U njih se tlak na vratilu T T rastavlja na bokovima klina na dvije komponente Fn. Te su komponente vee od sile F pa se ovakvim tarenicama mogu prenositi vee obodne sile uz manje optereenje leaja i vratila.</p> <p>sin = F / (2 Fn) pa slijedi Fn = F / (2 sin ) T = Fn</p> <p>Zbog tlaka na bokovima lijeba se javljaju sile Fn' i sile trenja Fn'. Ravnotea je uspostavljena kada je zbroj svih sila koje djeluju na tarenici = 0. Sila ukljuivanja: F 2 Fn' sin - 2 cos = 0 slijedi da je sila ukljuivanja F = 2(Fn' sin + Fn' cos ) (1)</p> <p>5</p> <p>Obodna sila F0 = Fn' pa slijedi da je Fn' = F0 / (2) Ako navedeni izraz pomnoimo sa (sin ) i s ( cos ) dobijemo izraze: Fn' sin = F0 sin / (2) Fn' cos = F0 cos / (2) Kada navedene izraze uvrstimo u jednadbu (1) dobije se izraz: F = 2 [ (F0 sin / (2)) + (F0 cos / (2)) ] = (F0 sin + F0 cos ) / Kada cijeli izraz pomnoimo s koeficijentom sigurnosti , dobije se izraz za SILU UKLJUIVANJA: F = (F0 sin + F0 cos ) / , Odnosno F = ( / ') F0, gdje je ' = / (sin + cos ) Klinaste tarenice izrauju se od sivog lijeva bez oblaganja. Ako je 2 = 30, a za sivi lijev = 0,1, onda je ' = 0,3, pa je sila ukljuivanja: F = ( / 0,3) F0, ili tri puta manja nego u prijenosu valjkastim tarenicama, a obodna sila: F0 = (0,3 F) / ili tri puta vea u odnosu na valjkaste tarenice.</p> <p>6</p> <p>Kako jedan ljeb nije dovoljan za c prijenos snage izrauju se tarenice a tri do pet ljebova. Pritisna sila u tom sluaju je jednaka: F = 2 c p0 z, [N] gdje je c = e tg - projekcija duljine zahvata, e = (0,05-0,06) D1 duina zahvata (max 12 mm). p0 tlak na jedinicu duljine c z broj ljebova tarenice B = 2 a z [cm] najmanja irina tarenice a irina ljeba na irini zahvatne duljine.</p> <p>Klinaste tarenice rabe se uglavnom za povremeni pogon. Za neprekidan ponog nisu prikladne zbog pojave klizanja i troenja materijala. Primjer Strojarske konstrukcije II, stranica 13.</p> <p>7</p> <p>Stoaste tarenice Kod stoastog prijenosa vratila najee zatvaraju kut od 90. Sila ukljuivanja za tarenicu 1 F1 = Fn sin 1 + Fn cos 1 [N] ako uvrstimo Fn = F0 / vrijednost sile F1 bila bi na granici klizanja pa se rabi koeficijent sigurnosti .</p> <p>F1 = (sin 1 + cos 1) F0 / F2 = (sin 2 + cos 2) F0 / </p> <p>[N] [N]</p> <p>F1 &lt; F2 ureaj za ukljuivanje/iskljuivanje izvodi se uz manju tarenicu. Prijenosni omjer: i = n1 / n2 = D2m / D1m = sin 1 / sin 2 za tarenice gdje je kut 90 prijenosni omjer je: i = tg 2 = 1 / tg 1 Zahvatna duljina: b = ( F0) / (2 pvd) [cm]</p> <p>Zahvatna duljina ovisi o obodnoj sili, materijalu tarenica i zaobljenosti. Kod stoastih tarenica mogua su dva oblika zahvata: linijski i tokasti (ravna zona u tokastom zahvatu ima oblik elipse)</p> <p>Tlak je najvei u sreditu elipse a smanjuje se u smjerovima osi. Zbog takvog rasporeda optereenja doputa se vei valjni tlak i optereenje nego kod linijskog zahvata.</p> <p>1 = R1m / cos 1;</p> <p>1 = R2m / cos 2;</p> <p>R1m, R2m srednji promjeri tarenica 8</p> <p>zajedniki polumjer zaobljenja = 1 2 / (1 + 2) = (R1m R2m) / (R1m cos 1 + R2m cos 2) [cm]</p> <p>Nedostaci optereenje leaja i vratila optereena na savijanje. Te pojave mogu se ukloniti specijalnim konstrukcijama tipa Garrardova prijenosa. Primjer Strojarske konstrukcije II, strianica 16.</p> <p>9</p> <p>Tarenice za promjenu prijenosnog omjera Prijenosni omjer se moe mijenjati: a) Tanjurastim tarenicama b) Stoastim tarenicama c) Globoidnim tarenicama a) Tanjuraste tarenice Gornja (valjkasta) tarenica pokretna je du osi u oba smjera. Donja (tanjurasta) tarnica je POGONSKA tarenica i ima konstantan broj okretaja. Pomicanjem valjkaste tarenice, aktivni polumjer r1 tanjuraste tarenica raste ili pada. Ako r1 raste i broj okretaja n2.</p> <p>Obodna brzina v1 = D1 n1 = 2 r1 n1 v2 = D2 n2 = 2 r2 n2, kako je slijedi da je pa je gdje je n1 konstanta. v1 = v2 r1 n1 = r2 n2, n2 = (r1 n1)/r2,</p> <p>10</p> <p>b) Prijenos stoastom tarenicom Pomicanjem valjkaste tarenice mijanjamo polumjer r2 a time i prijenosni omjer. Moe se postii bilo koji broj okreta gonjenog vratila n2 unutar minimalnog i maksimalnog. r2 max slijedi n2 min r2 min slijedi n2 max c) Prijenos globoidnim tarenicama 1 pogonska tarenica 2 gonjena tarenica Obodna brzina je ista za tarenicu r1 i r2. v1 = D1 n1 = 2 r1 n1 v2 = D2 n2 = 2 r2 n2, kako je slijedi da je v1 = v2 r1 n1 = r2 n2,</p> <p>pa je gdje je n1 konstanta.</p> <p>n2 = (r1 n1)/r2,</p> <p>Promjenom aktivnih radijusa r1 i r2 mijenja se i prijenosni omjer.</p> <p>11</p> <p>Tarenice za promjenu broja okretaja a) Promjena smjera pomou dvije tarenice ostvarujemo pomicanjem valjkaste</p> <p>tarenicepreko sredita tanjuraste tarenice.</p> <p>b) Promjena smjera pomou tri tarenice Dvije okomite tarenice 1 i 2 nalaze se na pogonskom vratilu koje se moe uzduno (aksijalno) pomicati i na taj nain ukljuivati u pogon tarenicu 3 mijenjajui joj smjer rotacije. Ovaj ureaj se najee rabi pri preanju ili kovanju. Tarenica 3 rotira na navojnom vratilu. Obodna brzina tarenice se mijenja s promjenom aktivnog radijusa r. Tako se giba bre rotirajui se prema dolje i sporije gibajui se prema gore.</p> <p>12</p> <p>Potrebno je napraviti proraun stoastog tarnog prijenosa za sljedee zadane vrijednosti: P = 4 kW v = 5 m/s i=2:1 n1 = 320 min-1 Koeficijent sigurnosti = 1,8 pvd = 60 N/cm2 Vratilo je izraeno od elika doputenog naprezanja na torziju: t = 1200 N/cm2 Proraunati sljedee: 1. Osnovne veliine stoastih tarenica prema skici i priloenim podacima. Materijal tarenica je L otporan na troenje L.3134. Vratila se kriaju pod kutem od = 90. 2. Proraunati promjere vratila i odabrati utorne (normalne) klinove.</p> <p>13</p> <p>RJEENJE: 1. Srednji promjer tarenice 1: D1m = (60v) / ( n1) = (60 x 5) / ( x 320) = 298 mm 2. Srednji promjer tarenice 2:</p> <p>i = D2m / D1m slijedi D2m = i D1m = 2 x 298 = 596 mm</p> <p>3. Obodna sila P = (F0 v) / 1000 slijedi: F0 = 1000 x 4 / 5 = 800 N</p> <p>4. Kutovi stoca tg 1 = 1/i = 1/2 pa slijedi 1 = inv tg 1/2 = 26 30' 2 = 90 - 1 = 63 30' 5. Sila ukljuivanja koeficijent trenja = 0,8 za tip trenja elik po eliku. F1 = (sin 1 + cos 1) F0 / = 1,8 ( 0,446 + 0,08 x 0,895) 800 / 0,08 = 9316,8 N</p> <p>14</p> <p>6. Zajedniki radijus zakrivljenosti i zahvatna duljina = (R1m R2m) / (R1m cos 1 + R2m cos 2) = 13,32 cm b = ( F0) / (2 pvd) = (1,8 x 800) / (2 x 0,08 x 13,32 x 60) = 11,26 cm = 113 mm</p> <p>PRORAUN VRATILA 7. Proraun pogonskog vratila:d1 = 3 M t1 [mm] 0,2 td</p> <p>Vratilo je optereeno momentom torzije Mt1 = F0 R1m = 800 x 14,9 = 11930 Ncm d1 = [11930 / (0,2 x 1200)]1/3 = 3,68 cm = 36,8 mm Zbog oslabljenja klinom biramo prvu veu veliinu: d1 = 40 mm 8. Proraun gonjenog vratila</p> <p>d2 = 3</p> <p>M t2 [mm] 0,2 td</p> <p>Vratilo je optereeno momentom torzije Mt2 = F0 R2m = 800 x 29,8 = 23840 Ncm d2 = [23840 / (0,2 x 1200)]1/3 = 4,63 cm = 46,3 mm Zbog oslabljenja klinom biramo prvu veu veliinu: d2 = 50 mm</p> <p>15</p> <p>9. Odabir utornog ulonog klina za promjer vratila d1 = 40 mm</p> <p>10. Odabir utornog ulonog klina za promjer vratila d2 = 50 mm</p> <p>16</p> <p>17</p> <p>PRORAUN REDUKTORA S ELNIM ZUBIMA VALJKASTOG (CILINDRINOG) OZUBLJENJA</p> <p>Potrebno je proraunati zupni par raduktora s valjkastim (cilindrinim zubima). Zadane su sljedee vrijednosti: Prenosiva snaga Broj okretaja Materijal zupanika Zupci Broj zubi manjeg zupanika Broj zubi veeg zupanika Tip pogona Zupanik je izraen zajedno s vratilom P N HRN 17 83 Trajan 12 900 .0545 kW min-1</p> <p>Obraeni i podmazani</p> <p>17</p> <p>PRORAUN:</p> <p>Koeficijent vrstoe za ugljini elik oitava se iz Udbenika, Strojarske konstrukcije II, Hercigonja, tablica 2.6 stranica 65. Oitana vrijednost: 1 = 2,8 3,3 Odabrana je vrijednost: 1 = 3,0 Koeficijent pogona za normalni i trajni pogon - 2 oitati (ista pozicija) 2 = 0,8 1 Odabrana je vrijednost: 2 = 1,0 Koeficijent obrade 3 za ravne obraene zupce oitati (ista pozicija) 3 = 1,0 Odabrana je vrijednost: 3 = 1,0 Koeficijent irine zupca - oitati iz tabliza za materijal (SK2-H, tabl.2.5,str 63) .0545 - = 15 25 = 20 Koeficijent optereenja zupca dobiva se na bazi iskustva:c = c0 1 2 3 = 20 3 = 1,0 2 = 1,0 1 = 3,0</p> <p>c0 = 660 N/cm2 za pretpostavljenu obodnu brzinu 3,5 m/s c = 660 x 3 x 1 x 1 = 1980 N/cm2</p> <p>c0 = 660 N/cm2 c = 1980 N/cm2</p> <p>18</p> <p>Modul zupanog para:</p> <p>m=3</p> <p>600000 P 3 600000 12 = = c z n 20 1980 17 900</p> <p>= 3 0,01188 = 0,23cm = 2,3mm</p> <p>Odabrana je standardna vrijednost (prva vea) m = 2,5 mm Korak t = 7,85 mm Diobeni promjer d01 = m z1 = 2,5 x 17 = 42,5 mm</p> <p>m = 2,5 mm</p> <p>t = 7,85 mm</p> <p>d01 = 42,5 mm</p> <p>Provjera obodne brzine:v= d 01 n1 0,0425 900 = = 2 m/s 60 60</p> <p>v = 2 m/s</p> <p>to je manje od pretpostavljene obodne brzine v = 3,5 m/s i povoljno e djelovati na vrstou zubaca.</p> <p>Vanjski promjer zupanika: dg1 = m (z1 + 2) = 2,5 x(17 + 2) = 47,5 mm dg1 = 47,5 mm Unutarnji promjer zupanika: dk1 = m (z1 2,4) = 2,5 x(17 2,4) = 36,5 mm dk1 = 36,5 mm</p> <p>19</p> <p>Tjemena zranost c c = hk hg = 1,2m m = 0,2 m = 0,2 x 2,5 = 0,5 mm c = 0,5 mmc = 0,5 mm</p> <p>Bona zranost j = 0,06 m = 0,06 x 2,5 = 0,15 mmj = 0,15 mm</p> <p>Debljina zupca s = 0,5 (t j) = 0,5 (7,85 0,15) = 3,85 mms = 3,85 mm</p> <p>irina uzubljenja e = 0,5 (t + j) = 0,5 (7,85 + 0,15) = 4 mm izina zupanika b = m = 20 x 2,5 = 50 mm Odabrana vrijednost b = 55 mm Provjera dodirnog tlaka na bokovima: p= 2190 10 M t1 i + 1 d 01 b ib = 55 mm e = 4 mm</p> <p>Moment torzije Mt1 Mt1 =3 10 6 P 3 10 6 12 = =12739 Ncm n1 900 Mt1 Ncm Prijenosni omjer: i i = z2 / z1 = 83 / 17 = 4,8824 i = 4,8824 = 12739</p> <p>20</p> <p>p=</p> <p>2190 10 12739 4,8824 + 1 = 515 x 167 = 86030 N/cm2 4,25 5,5 4,8824</p> <p>p = 86030 N/cm2</p> <p>Uvjet: p 0,7 vd [N/cm2] = 0,7 x 8000 = 5600 N/cm2 U ovom sluaju postoji opasnost od oteenja zubaca zbog visokog povrinskog tlaka. Korekcija se moe raditi na modulu ili irini zupanika. Provjera zagrijavanja zupanika:</p> <p>p = 5600 N/cm2</p> <p>b d 01 5,5 42,5 1,36 slijedi da je = 9,74 &gt; 1,36 20 P 20 12Navedeni rezultat pokazuje kako je zupanike neophodno hladiti u uljnoj kupki.</p> <p>Mjera preko zubaca pogonskog zupanika Mjerni broj zubaca za nekorigirane elnike s pravim zupcima.</p> <p>k=</p> <p>) z </p> <p>2 360</p> <p>+ 0,5</p> <p>(1) zaokruimo na najvei cijeli broj</p> <p>=</p> <p>)</p> <p>- luna vrijednost zahvatnog kuta </p> <p>) npr. =20 - slijedi da je = 0,34907</p> <p>Uvrtenjem u formulu (1), dobijemo sljedee: k = 0,11111 z + 0,5 = 0,11111 x 17 + 0,5 = 1,8888 + 0,5 = 2,39 k=3</p> <p>k=3</p> <p>21</p> <p>Mjera pomou zubaca preko 3 zupca w = m cos [ (k 0,5) + z inv + 2 x tg ] gdje je: m modul - zahvatni kut - = 20 ) inv = tg - = 0,36397 0,34907 = 0,0149 x- koef. pomaka profila osnovne ozubnica (ozubljenja) (x=0) [mm],</p> <p>vrijednost inv moe se oitati iz tablica stroj. Prirunik Kraut str. 33 Kada sve uvrstimo, dobit emo sljedee: w = m cos [ (k 0,5) + z inv ] = 2,5 x cos 20 x [ (3 0,5) + 17 x 0,0149] = w = 2,5 x 0,93969 x [3,14 x 2,5 + 0,2533] = 19,046 mm w = 19,046 mm w = 19,046 mm</p> <p>Promjer vratila pogonskog zupanika Izraunavamo prema izrazu za laka vratila:4780 P1 TD n1</p> <p>d1 = 10 3</p> <p>[cm]</p> <p>Za vrstou materijala L = 600 N/mm2 i vrstu naprezanja II (na savijanje) TD = 6000 N/cm2. Kako u izrazu nije u obzir uzeto naprezanje na savijanje, potrebno je korigirati TD = 2000 N/cm2 (korekcija na 1/3 vrijednosti doputenog naprezanja).</p> <p>22</p> <p>Uvrtavanjem navedenih vrijednosti u izraz za izraunavanje promjera vratila pogonskog zupanika,</p> <p>d1 = 10 3</p> <p>4780 12 = 10 3 0,032 = 10 0,317 = 3,17cm = 31,7 mm 2000 900</p> <p>Odabire se prva vea standardna vrijednost: d1 = 35 mm d1 = 35 mm</p> <p>Proraun gonjenog zupanika Diobeni promjer d02 = m z2 = 2,5 x 83 = 207,5 mm Vanjski promjer dg2 = m (z2 + 2) = 2,5 (83 + 2) = 212,5 mm Unutarnji promjer dk2 = m ( z2 2) = 2,5 (83 2) = 201,5 mm Tjemena zranost Zranosti su jednake kao i kod pogonskog zupanika!!!!! irina zupanika b = m = 20 x 2,5 = 50 mm Odabrana vrijednost b = 55 mm dk2 = 201,5 mm dg2 = 212,5 mm d02 = 207,5 mm</p> <p>23</p> <p>Moment torzije Mt2 = m1 i Mt1 = 0,975 x 4,8824 x 12739 = 60642 Ncm Mt2 Ncm Promjer vratila gonjenog zupanika4780 P1 m1 i 4780 P1 = = 10 3 TD n2 TD n1</p> <p>=</p> <p>60642</p> <p>d 2 = 10 3 = 10 3</p> <p>4780 12 0,975 4,8824 = 10 3 0,1517 = 10 0,533 = 5,33cm = 53,3mm 2000 900</p> <p>Usvojena je prva vea vrijednost: d2 = 55 mm d2 = 55 mm</p> <p>Reakcije u osloncim...</p>