Tehnički fakultet Rijeka - Sveučilište u Rijeci

  • Published on
    28-Jan-2017

  • View
    219

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p>SVEUILITE U RIJECI </p><p>TEHNIKI FAKULTET </p><p>ANALIZA VARIJANTI MJENJAKOG ZUPANIKOG PLANETNOG PRETVARAA </p><p>Doktorska disertacija </p><p>Sanjin Troha </p><p>Rijeka, 2011. </p></li><li><p>SVEUILITE U RIJECI </p><p>TEHNIKI FAKULTET </p><p>ANALIZA VARIJANTI MJENJAKOG ZUPANIKOG PLANETNOG PRETVARAA </p><p>Doktorska disertacija </p><p>Sanjin Troha </p><p>Mentor: Red. prof. dr. sc. Neven Lovrin, dipl. ing. </p><p>Sumentori: Red. prof. dr. sc. Roberto iguli, dipl. ing. </p><p> Doc. dr. sc. Dimitar Karaivanov, dipl. ing. </p><p> Rijeka, 2011. </p></li><li><p> I </p><p>SAETAK </p><p>Istraivani su dvovodilni planetni pretvarai, izvedeni sa zupanicima s ravnim </p><p>zubima, koji imaju dva spojna i etiri vanjska vratila i koji omoguuju dvobrzinske pogone. </p><p>Sustavno je istraen utjecaj raznih varijantni pretvaraa s pripadnim osnovnim parametrima </p><p>na njihove osnovne karakteristike. Istraen je utjecaj idealnih momentnih omjera planetnih </p><p>slogova na prijenosne omjere u obije brzine. Odreene su kinematike mjenjake </p><p>mogunosti svake varijante ponaosob. Izvedeni su izrazi za odreivanje idealnih momentnih </p><p>omjera planetnih slogova na osnovu zahtijevanih prijenosnih omjera ime je stvorena osnova </p><p>za sintezu dvobrzinskih planetnih pretvaraa. Koncipirane su kinematike sheme koje daju </p><p>uvid u raspored zupanika i vratila razliitih varijanti pretvaraa. Odreene su ekstremne </p><p>vrijednosti skokova prijenosa razliitih varijanti pretvaraa. Identificirane su varijante koje s </p><p>aspekta ostvarivih prijenosnih omjera mogu imati iroku primjenu u praksi. Izvedeni su </p><p>izrazi za odreivanje stupnja iskoristivosti planetnih pretvaraa te provedene analize stupnja </p><p>iskoristivosti kod karakteristinih varijanti. Provedeno je eksperimentalno odreivanje </p><p>stupnja iskoristivosti na eksperimentalnim pretvaraima s ciljem dokazivanja ispravnosti </p><p>izvedenih matematiko-mehanikih modela. Identificirane su varijante pretvaraa kod kojih </p><p>je mogua pojava neprihvatljivo velikih specifinih relativnih brzina vrtnje satelita. Odreeni </p><p>su specifini momenti na sunanim zupanicima razliitih varijanti pretvaraa koji </p><p>omoguuju dimenzioniranje zupanika planetnih slogova. Razvijen je programski sustav koji </p><p>omoguuje analizu, sintezu te ocjenu rjeenja i optimalni izbor varijante pretvaraa s </p><p>pripadnim osnovnim parametrima. </p></li><li><p> II</p></li><li><p> III</p><p>SADRAJ </p><p>1. UVODNA IZLAGANJA ...................................................................................................1 </p><p> 1.1 Planetni pretvarai i primjena...................................................................................1 </p><p> 1.2 Ocjena dosadanjih istraivanja................................................................................5 </p><p> 1.3 Svrha i ciljevi istraivanja ......................................................................................10 </p><p> 1.4 Metodologija istraivanja.......................................................................................12 </p><p>2. JEDNOSTAVNI PLANETNI PRETVARA ..................................................................15 </p><p> 2.1 Elementi planetnog sloga .......................................................................................15 </p><p> 2.2 Uvjeti sinteze planetnog sloga................................................................................16 </p><p> 2.3 Simbol planetnog sloga..........................................................................................17 </p><p> 2.4 Analiza sila i momenata na planetnom slogu..........................................................18 </p><p> 2.5 Geometrija planetnog sloga....................................................................................21 </p><p> 2.6 Prijenosni omjeri....................................................................................................21 </p><p> 2.7 Relativne brzine vrtnje satelita ...............................................................................23 </p><p> 2.8 Relativni energetski tokovi.....................................................................................25 </p><p> 2.9 Stupanj iskoristivosti planetnog sloga ....................................................................26 </p><p> 2.10 Radijalne dimenzije planetnog sloga ......................................................................31 </p><p> 2.11 Masa zupanika planetnog sloga ............................................................................35 </p><p>3. SLOENI PLANETNI PRETVARA.............................................................................39 </p><p> 3.1 Dvovodilni planetni pretvarai ...............................................................................39 </p><p> 3.2 Oznavanje planetnih pretvaraa............................................................................44 </p><p> 3.3 Zajednike karakteristike pojedinih varijanti pretvaraa s dva spojna vratila .........51 </p><p> 3.4 Metoda analize dvovodilnih planetnih pretvaraa...................................................51 </p><p>4. KINEMATIKE MOGUNOSTI DVOVODILNIH PLANETNIH PRETVARAA......57 </p><p> 4.1 Dvobrzinski planetni pretvarai..............................................................................57 </p><p> 4.2 Dvovodilni pretvarai s konicama rasporeenim na zasebnim vratilima................58 </p><p> 4.2.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama </p><p> na zasebnim vratilima ...................................................................................58 </p><p> 4.2.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama </p><p> na zasebnim vratilima ...................................................................................62 </p><p> 4.2.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s </p><p> konicama rasporeenim na zasebnim vratilima ...........................................65 </p></li><li><p> IV </p><p> 4.2.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na zasebnim vratilima ................................................ 65 </p><p> 4.2.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na zasebnim vratilima ................................................ 67 </p><p> 4.3 Dvobrzinski planetni pretvarai s konicama rasporeenim na spojnim </p><p> vratilima ................................................................................................................ 70 </p><p> 4.3.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama rasporeenim </p><p> na spojnim vratilima..................................................................................... 70 </p><p> 4.3.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama </p><p> na spojnim vratilima..................................................................................... 77 </p><p>4.3.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s </p><p> konicama rasporeenim na spojnim vratilima............................................. 80 </p><p> 4.3.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na spojnim vratilima ................................................... 80 </p><p> 4.3.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na spojnim vratilima ................................................... 84 </p><p> 4.4 Dvobrzinski planetni pretvarai s konicama rasporeenim na spojnom </p><p> i zasebnom vratilu ................................................................................................. 87 </p><p> 4.4.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama rasporeenim </p><p> na spojnom i zasebnom vratilu...................................................................... 87 </p><p> 4.4.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenima na spojnom i zasebnom vratilu ............................................ 101 </p><p> 4.4.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s </p><p> konicama rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu........................... 108 </p><p> 4.4.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu................................ 108 </p><p> 4.4.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama </p><p> rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu................................ 114 </p><p> 4.5 Osvrt na kinematike mogunosti sve tri skupine varijanti pretvaraa.................. 118 </p><p>5. ENERGETSKA UINKOVITOST KOD DVOVODILNIH PLANETNIH </p><p>PRETVARAA ............................................................................................................ 121 </p><p> 5.1 Stupanj iskoristivosti planetnih pretvaraa ........................................................... 121 </p><p> 5.1.1 Odreivanje funkcije stupanja iskoristivosti ............................................... 122 </p><p> 5.1.2 Ekvivalentni stupanj iskoristivosti.............................................................. 123 </p></li><li><p> V </p><p> 5.2 Stupanj iskoristivosti pretvaraa s konicama rasporeenim na zasebnim </p><p> vratilima ..............................................................................................................124 </p><p> 5.3 Stupanj iskoristivosti pretvaraa s konicama rasporeenim na spojnim </p><p> vratilima ..............................................................................................................124 </p><p> 5.4 Energetske karakteristike kod pretvaraa s konicama rasporeenim na spojnom </p><p> i zasebnom vratilu................................................................................................128 </p><p> 5.4.1 Odreivanje raunskog stupnja iskoristivosti..............................................128 </p><p> 5.4.2 Energetski tokovi i jalova snaga .................................................................135 </p><p> 5.4.3 Stupnjevi iskoristivosti odreenih pretvaraa kod kojih se </p><p> poveanjem prijenosnog omjera uz aktivnu konicu Br2 smanjuje stupanj </p><p> iskoristivosti ...............................................................................................140 </p><p> 5.4.4 Stupnjevi iskoristivosti odreenih pretvaraa kod kojih se </p><p> poveanjem prijenosnog omjera uz aktivnu konicu Br2 poveava stupanj </p><p> iskoristivosti ...............................................................................................141 </p><p> 5.4.5 Stupanj iskoristivosti meusobno inverznih varijanti pretvaraa .................144 </p><p> 5.4.6 Ekvivalentne varijante pretvaraa s aspekta brzine Br2...............................144 </p><p> 5.4.7 Rad s fiksnom konicom Br2- jednobrzinski pretvarai ..............................146 </p><p> 5.5 Utjecaj relativnih stupnjeva iskoristivosti na ukupni stupanj iskoristivosti............147 </p><p> 5.6 Eksperimentalna provjera mehaniko-matematikog modela stupnja </p><p> iskoristivosti ........................................................................................................150 </p><p> 5.6.1 Prikaz eksperimentalnog pretvaraa i eksperimentalna oprema...................150 </p><p> 5.6.2 Cilj eksperimenta .......................................................................................153 </p><p> 5.6.3 Teorijski temelji eksperimenta....................................................................154 </p><p> 5.6.4 Metodika eksperimenta ..............................................................................154 </p><p> 5.6.5 Rezultati eksperimenta ...............................................................................154 </p><p> 5.6.5.1 Odreivanje stupnja iskoristivosti 'Br1 ..........................................154 </p><p> 5.6.5.2 Odreivanje stupnja iskoristivosti 'Br2 ..........................................155 </p><p> 5.6.5.3 Odreivanje relativnih stupnjeva iskoristivosti planetnih slogova </p><p> '0I i '0 II .......................................................................................156 </p><p> 5.6.6 Usporedba rezultata....................................................................................158 </p><p> 5.6.6.1 Stupanj iskoristivosti sloenog pretvaraa pri radu s ukljuenom </p><p> konicom Br1.................................................................................158 </p><p> 5.6.6.2 Stupanj iskoristivosti sloenog pretvaraa pri radu s ukljuenom </p><p> konicom Br2.................................................................................159 </p></li><li><p> VI </p><p> 5.6.7 Zakljuak eksperimenta ............................................................................. 159 </p><p> 5.7 Eksperimentalno odreivanje stupnja iskoristivosti.............................................. 160 </p><p> 5.7.1 Cilj eksperimenta ....................................................................................... 160 </p><p> 5.7.2 Eksperimentalni pretvara.......................................................................... 160 </p><p> 5.7.3 Ispitni stol.................................................................................................. 162 </p><p> 5.7.4 Plan i metodika eksperimenta.................................................................... 164 </p><p> 5.7.5 Uspostava rezultata eksperimenta............................................................... 165 </p><p> 5.7.6 Analiza dobivenih podataka i usporedba s raunskim stupnjem </p><p> iskoristivosti............................................................................................... 166 </p><p> 5.7.7 Usporedba provedenog eksperimenta s drugim slinim eksperimentom...... 169 </p><p>6. RELATIVNE BRZINE VRTNJE SATELITA............................................................... 173 </p><p> 6.1 Openito o relativnoj brzini vrtnje satelita ........................................................... 173 </p><p> 6.2 Specifine relativne brzine vrtnje satelita............................................................. 173 </p><p>7. DIMENZIJE PLANETNOG PRETVARAA ............................................................... 187 </p><p> 7.1 Dimenzioniranje planetnih slogova...................................................................... 187 </p><p> 7.2 Momenti na sunanim zupanicima ..................................................................... 187 </p><p> 7.3 Momenti na reakcijskim lanovima (konicama) ................................................. 200 </p><p>8. IZBOR OPTIMALNE VARIJANTE I PARAMETARA PRETVARAA..................... 203 </p><p> 8.1 Kriteriji pri optimalnom izboru............................................................................ 203 </p><p> 8.2 Metodika iznalaenja najprihvatljivijih idealnih momentnih omjera..................... 204 </p><p> 8.3 Izbor najprikladnije varijante ............................................................................... 208 </p><p> 8.4. Programski sustav DVOBRZ1 .............................................................................. 209 </p><p> 8.4.1 Podsustav za analizu varijanti pretvaraa ................................................... 209 </p><p> 8.4.2 Podsustav za sintezu varijanti pretvaraa.................................................... 210 </p><p> 8.4.3 Podsustav za ocjenu rjeenja ...................................................................... 211 </p><p> 8.4.4 Ulazni podaci u programski sustav...............................................</p></li></ul>