AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA
W BYDGOSZCZY
KATEDRA PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN
PROJEKT NR .2
TEMAT : Sprzęgło
WYKONAŁ : Bruczyński Adrian
STUDIUM : mgr
SEMESTR : V
GRUPA : B
DATA :98.01.10
Dane wejściowe, opis i istota działania.
Temat:
Zaprojektować sprzęgło bezpieczeństwa, z łącznikiem trwałym, które wyłączy się po przekroczeniu dopuszczalnego momentu, a jego włączenie nastąpi dopiero po ingerencji z zewnątrz.
2.Dane:
Moc silnika N=3kW
3.Istota działania:
Sprzęgło jest to zespół służący do łączenia wałów i przeniesienia momentu obrotowego bez trwałej zmiany jego wartości i bez zmiany kierunku.
W sprzęgle rozróżnić można trzy podstawowe części, a mianowicie człon czynny lub napędzający osadzony na wale czynnym, człon bierny lub napędzany osadzony na wale biernym oraz łącznik, który łączy oba człony.
Łącznikiem może być ciało lub ciała stałe, to sprzęgło nazywamy mechanicznym.
Jeżeli funkcję łącznika spełnia ciecz lub siły pola elektromagnetycznego, to takie sprzęgło nazywamy odpowiednio: hydrodynamicznym lub elektromagnetycznym.
4.Ogólne założenia
Sprzęgło będzie przenosiło moment z silnika elektrycznego, na wał pompy tłokowej z lekkim kołem zamachowym pracującej w średnich warunkach.
1 2 3
1-Silnik elektryczny
2-Sprzęgło
3-Pompa tłokowa
5.Koncepcje.
6.Ocena koncepcji.
Nr Koncepcji |
Prostota budowy 0,7 |
Wymiary 0,5 |
Trwałość 0,8 |
Stałość momen. 0,9 |
Suma |
1 |
5 |
4 |
6 |
9 |
18,4 |
2 |
4 |
4 |
6 |
9 |
17,7 |
3 |
4 |
6 |
4 |
7 |
15,3 |
4 |
6 |
4 |
4 |
7 |
15,7 |
7.Wybór koncepcji oraz dobór pozostałych danych.
Obliczenia będą dotyczyły jedynie koncepcji nr 3, która jest połączeniem sprzęgła ciernego wielopłytkowego i sprzęgła kłowego. Zestawienie tych elementów pozwala na rozłączenie sprzęgła po przekroczeniu danego momentu i jego załączeniu po uprzednim przesunięci mechanizmu włączającego.
Na podstawie katalogu dobieram silnik 132 M.-8, o następujących parametrach:
N - kW |
w-rad/s |
h |
Mn -N*m |
Mr-N*m |
Mm-N*m |
I-kg/m2 |
3 |
74,3 |
79 |
40,35 |
56,84 |
113 |
0,043 |
II. Obliczenia.
Dane: |
Obliczenia: |
Wynik: |
wg [1] k1=0,35 k2=2,05
Mn= 40,35Nm |
Na podstawie literatury [1] dobieram współczynniki przeciążeniowe dla danego silnika i maszyny współpracującej.
Dla silnika k1=0,35 Dla pompy k2=2,05
Całkowity współczynnik k
k=k1+k2=0,35+2,05=2,4
Moment przyjmowany do dalszych obliczeń
M=Mn*k=40,35*2,4100Nm
|
k=2,4
M=100Nm |
ks=100MPa
|
Minimalna średnica wału dla materiału o ks=100MPa
ze względów konstrukcyjnych przyjmuję d=25mm
|
d=25mm |
[2]tab.4
kc=130MPa
|
Minimalna długość wpustu wg [2] dla d=25mm wpust 8x7 mat. st4s kc=130MPa
ko=0,6* kc=0,6*130=78MPa
|
ko=78MPa
l=28mm
|
dz=132mm dw=92,2mm
g=2,3mm
p=0,15MPa
m=0,15
|
Obliczam wymiary sprzęgła wg [1]przkł..2.13
Minimalna grubość piasty
Średnica minimalna piasty dp=50mm
Przyjmuje następujące wymiary płytek
Średnica zewnętrzna dz=132mm
Średnica wewnętrzna dw=92,2mm
Grubość płytki g=2,3mm
Średnia średnica tarcia dm
Szerokość płytki b
Ilość powierzchni ciernych
Gdzie b=b /dm skąd:
Przyjmuję z=12 |
S=12,5mm
b=20mm dm=112mm
z=12 |
[2]tab.4 st5 kg=170MPa |
Siła włączająca sprzęgło
Siła ta wywołana zostanie trzema dzwigniami rozłożonymi równomiernie na obwodzie, a więc na każdą dzwignię działa siła trzykrotnie mniejsza.
P=
Obliczam średnicę sworznia mocującego dzwignię [2]przykład 5,3 zakładając jego dł. l=26mm
Przyj. d=4mm |
P=330,4N
d=4mm |
kg=170MPa |
Obliczenie niebezpiecznego przekroju dzwigni
Ix=
Przyjmując h=15mm sprawdzam naprężenia
|
h=15mm
|
III. Uwagi
Łożyska oraz inne nieuwzględnione w obliczeniach elementy dobrane zostały ze względów technologicznych, a ich wymiary wynikają wprost z rysunków.
Literatura
[1] „Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn”
Politechnika Lubelska
[2] „Zbiór zadań z części maszyn”
Andrzej Rutkowski