background image

         

TEMAT

:     PROJEKT  MECHANIZMU JAZDY 

WCIĄGARKI .

 

1.

  ZAŁOŻENIA  DO  ZADANIA

siła cie

ż

ko

ś

ci ud

ż

wigu 

Q

250

kN

 wzgl

ę

dny czas pracy silnika 

εεεε

25

%

siła ci

ęż

ko

ś

ci zblocza

Qo

6000

N

pr

ę

dko

ść

 jazdy wózka

V`j

19,2 m/min

sila ci

ęż

ko

ś

ci wózka

Gw

65

kN

pr

ę

dko

ść

 obrotowa silnika

n

s

750 obr/min

0

0

  a) . Przyjeto rownomierny nacisk na wszystkie koła wózka

2.

NACISK  NA  KOłA  JEZDNE  WÓZKA   (Pmax)

  Q +Qo+Gw

321000

Pmax =

80250,00 N

4

4

3

.

 DOBÓR  KOŁA  JEZDNEGO

a) dobór  szyny  jezdnej  -  przyj

ę

to 

szeroko

ść

 szyny

K

50

mm

wysoko

ść

 szyny

H

30

mm

promie

ń

 zaok. główki

r1

5

mm

b) dobór  

ś

rednicy  nominalnej  koła  jezdnego    Dk

max. nacisk na koło jezdne  -------

Pmax  =

80250

dop. nacisk powierz.koła z szyn

ą

 ---

Pdop   =

700

(wg tabeli 6.4 )

czynna szer. styku koła i szyny  ---

b

c    =

40

 { bc =K - 2r1}

N

MPa

mm

wg  , PN-62/H-93410  szynę  dźwigową wg . PN-72/H-93202 ,profile   prostokątne

 33

background image

6000

Dk  = 0.2 *(Pmax / bc)*{(600/Pdop)^2 }

294,80

c) dobór  zestawów  kołowych wg

ZESTAW  KOŁOWY  NAP

Ę

DZANY  --------------

D=315 mm wyk. A wg rys. 003DNk

ZESTAW  KOŁOWY  NIENAP

Ę

DZANY --------- 

D=315 mm wyk. A wg rys. 003DNi

c 1 )parametry  zestawów

Dk

315

mm

D1

350

mm

ś

rednia 

ś

rednica ło

ż

yska obliczona 

d

1

105

mm

b

65

mm

dw

60

mm

l

140

mm

nr  ło

ż

yska  tocznego

22315

c 2 ) sprawdzenie  luzu obustronnego mi

ę

dzy obrze

ż

ami koła jezdnego a szyn

ą

 .

{ b - K } > { (b - K)

min 

           

 warto

ść

 ( b - K )

min 

podana jest w

(wg PN - 75 / M -84601)

( b - K )  =

15

                  ( b - K)min   =    

10

WARUNEK  SPEŁNIONY

. OPORY  JAZDY

 a ) ustrój  obci

ąż

ony 

 

 (W)

wsp . tarcia  koła o szyn

ę

ββββ

1,1   wg  tabeli  6.5 (skrypt)

ś

rednica nominalna koła

ś

rednica  wału  wyj

ś

ciowego

szeroko

ść

 bie

ż

ni

wg wymiarów z katalogu ło

ż

ysk

ś

rednica zewn

ę

trzna 

 długo

ś

ci  czopa  wału   zestawu  kół  jezdn.

mm

D

k  

=

BRAK

 34

background image

wsp . tarcia potoczystego

f

mm

0,3   wg  tabeli  6.6 (skrypt)

wsp . tarcia w ło

ż

yskach

µµµµ

0,017   wg  tabeli  6.7 (skrypt)

G  =  Q+Qo+Gw

G

kN

321

ś

r . nominalna koła jezdnego

Dk

mm

315

ś

r . czopa

d

mm

105

2f  +  

µµµµ

d

 W  = ( 1 + 

ββββ

 )  *  G  *

5104 N

     Dk

 b ) ustrój nieobci

ąź

ony

  

 (Wo)

      2f +

µµµµ

d

 Wo =( 1 + 

ββββ

 )* (Qo+Gw )*

1129 N

        Dk

. WSTĘPNY  DOBÓR  SILNIKA

5 a . ) wymagane  obroty  koła  jezdnego

 ( 

n

k )

           Vj         

n

k =                               = 

19,41

   

       

ππππ

 * Dk

5 b .) przeło

ż

enie  reduktora

n

s

  i =       =

38,64

n

k

PRZYJ

Ę

TO  PRZEKŁADNI

Ę

 

5 c . ) sprawno

ść

  nap

ę

du obci

ąż

onego

  wg  tabeli  6.2 (skrypt)

η= η1 ∗ η2

η= η1 ∗ η2

η= η1 ∗ η2

η= η1 ∗ η2

     sprawno

ść

  jednego stopnia 

0,95

η  =

η  =

η  =

η  =

0,903

obr/min

ZAMKNIĘTĄ

DWUSTOPNIOWĄ

O ZĘBACH SKOŚNYCH

 35

background image

5 d . ) moment oporu  zredukowany  na  wał  silnika

 

(  ustrój  obciążony )

                    W * Dk

             M` =

23,05

                    2 * i * 

ηηηη

5 e . ) sprawno

ść

  nap

ę

du  nieobci

ąż

onego 

 

(w zależności  od  wsp .  

κ)

κ)

κ)

κ)

   Qo  +  Gw

κ =

κ =

κ =

κ =

         =

0,2212

Q  + Qo +  Gw 

                                          DLA  

κκκκ

  =

0,2212

ODCZYTANO    WARTO

ŚĆ

    Z  WYKRESU  

 

 SPRAWNO

Ś

CI 

 ( skrypt  tablica  6 . 1 )

ηηηη

οοοο

====

0,78

5 d . ) moment oporu  zredukowany  na  wał  silnika

 

(  ustrój  nieobciążony )

                    Wo * Dk

             Mo` =

5,90

  Nm

                    2 * i * 

ηηηη

οοοο

5 e . ) moment  

ś

redni

         2           2

                M

ś

=

M` + M`o

=

16,83

2

5 f . ) moc  

ś

rednia

                                   

P

ś

r

 =   0,1047 * M

ś

r

 * n

s

 * 10   

-3

                                          P

ś

r  

=

1,321

750 obr/min

1,321

      Dla  mocy 

ś

r.  P

ś

r = 

1,321

 

    silnik  asynchroniczny  pierścieniowy 

     parametry

typ  silnika

SUDg 132 M-8A

moc  znamioowa

P

3,3

kW

wzgl

ę

dny  czas  pracy

εεεε

25 %

wsp. przeci

ąż

enia momentem

mr

2

-

pr

ę

dko

ść

  obrotowa

n

670 obr/min

pr

ę

dko

ść

 obrotowa 

silnika

Nm

=

=

Nm

kW

 36

background image

            

moment  bezwł.  silnika

Is

0,053

kgm

ś

r.  czopa ko

ń

c.  wału sil.

d

41 mm

.

 

DOBÓR  PRZEKŁADNI  ZĘBATEJ

wg  katalogu  PRZEKŁADNIE  Z

Ę

BATE   dobrano  przekładni

ę

38,64

          z

ę

bat

ą

   o  parametrach

;

przeła

ż

enie 

        ip

40,2

-

moc 

                     Pt

6

kW

ś

red. czopa  szybkoobr.

40

mm

ś

red. czopa wolnoobr.

75

mm

wielko

ść

 przekładni

400

mm

(odległość  między wałkami skrajnymi, a)

6 . a ) poprawione  momenty  oporu

          -  ustrój  obci

ąż

ony

                      -  ustrój  nieobci

ąż

ony

i

   i

          M 

 

= M`  *

              M

= M`o *

ip

  ip

M

=

22,16

        

M

o

 =

5,67

6 . b ) poprawiona  pr

ę

dko

ść

  jazdy wózka         

         - pr

ę

dko

ść

  obrotowa  kół

         - pr

ę

dko

ść

  wózka

                     n

         n

 =

        V

 = 

ππππ

  *D

k

 * n

k

                     i

p

n

k =

          

V

j =

16,49

##

DOBÓR  HAMULCA  I  SPRZĘGŁA  SILNIKOWEGO

7 a . ) moment  oporu  na  wale  silnika  przy  hamowaniu  przyj

ę

to

 

ustrój  obci

ąż

onny 

       M  =

22,16 Nm

 ustrój  nieobci

ąż

onny

  Mo =

5,67 Nm

7 b . ) wst

ę

pny  dobór  hamulca i b

ę

bna  hamulcowego

        -moment  hamowania

                  M

 >  M  =

22,16

Nm

16,67

Przełożenie reduktora

2

Nm

Nm

obr / min

m / min

 37

background image

             

 Dla

  M

h

  

dobiera  si

ę

  hamulec  szcz

ę

kowy wg

   o  oznaczeniu  HAMULEC  SZCZĘKOWY

160-DZEMz 10-S3-230 V AC/50 Hz- 262 AHM

  ze  zwalniakiem 

DZEMz 10

( typ )

Parametry  hamulca

szeroko

ść

  szcz

ę

ki

50 mm

ś

r . b

ę

bna hamulcowego

D

h

160 mm

moment znamion. hamul.      Mhk

63 Nm

Ze   wzgl

ę

du   na   przyj

ę

ty  hamulec   i   

ś

rednic

ę

   czopa   wału   ko

ń

cowego  silika      d  =                      

41

dobrano b

ę

ben ham. wg 

170-160-45-41/49-40/49-004 ATB

 ( OZNACZENIE )

Parametry  bębna  hamulcowego

moment   bezwł .

It

0,017 kgm

ś

r . b

ę

bna hamulcowego

D

h

160 mm

szeroko

ść

  b

ę

bna

B

60 mm

7c )  dobór sprz

ę

gła  silnikowego  z

ę

batego

                moment  obliczeniowy  sprz

ę

gła

M

nom

 > 

M

 *

 k

1 * 

k

2 * 

k

3 = 

M

sp

wsp . dynamiczny

k

1

1,3  ( tabela 2 normy )

k2

 ( tabela 3 normy )

 M

nom 

 >

33,1

Nm

k3

1,15  ( tabela 4 normy )

  

                                Dla  Msp =  33,1 Nm  

dobiera  si

ę

 wg

 ZN -81/1232 - 32356

ś

r.  czopa końc.  wału sil.

=

41

ś

red. czopa  szybkoobr.

= 40

             SPRZ

Ę

GłO  Z

Ę

BATE  DWUSTRONNE

170-160-45-41/49-40/49-004 ATB

o  parametrach 

ś

r. nominalna tarczy sprz

ę

gła

D

mm

160

moment  bezwładno

ś

ci

Isp

kgm

0,017

moment  nominalny

Mnom

Nm

170

przekładnia

silnik

2

wsp. uwzgl

ę

dniaj

ą

cy  czas 

pracy sprz

ę

gła na dob

ę

wsp. uwzgl

ę

dniaj

ą

cy  liczb

ę

        

ą

cze

ń

  sprz

ę

gła na dob

ę

2

mm

mm

mm

ZN - 81 / 1232 - 32601

elektromagnetycznym

brak

 38

background image

Mnom =

170

Nm        

>

            M sp    =  

33,1 Nm

WARUNEK  SPEŁNIONY

8

 . SPRAWDZENIE   HAMULCA   NA  CZAS   ZAHAMOWANIA 

I  SPRAWDZENIE CIEPLNE

a . ) redukcja  momentów  bezwładno

ś

ci  na  wał  silnika przy  hamowaniu

       --  ustrój  obci

ąż

ony

                                  ( Q + Qo + G

w

 )* D

k

I

zrh

 =

 δ 

 δ 

 δ 

 δ 

* ( I

s

 + I

sp

 + I

t

 ) + 

        

*

 η

 η

 η

 η

h               

                                              4 * g * i

p

wsp . uwzgl .  pozostałe masy  wiruj

ą

ce ( 1,06 -1,20 )

δδδδ

1,1

        ---

                    przyspieszenie  ziemskie

 g

9,81

     m/s

z wykresu sprawno

ś

ci 

  

ηηηη

h = 

ηηηη

1h *..

nh

            η

            η

            η

            η

0,775

        ---

I

zrh 

=

0,485

0,087

0,0957

0,389266238

321000

       --  ustrój  nieobci

ąż

ony

Dla 

κ =

κ =

κ =

κ =

0,221

odczytano    warto

ść

  

 

η 

η 

η 

η 

oh   ---------

0,71

                                     ( Qo + G

w

 )* D

k

0,07888

I

zroh

 =

 δ 

 δ 

 δ 

 δ 

* ( I

s

 + I

sp

 + I

t

 ) + 

    

 η

 η

 η

 η

oh               

0,17458

                                              4 * g * i

p

I

zroh 

=

0,175

b . )  dopuszczalne  maksymalne  opó

ź

nienia  przy  hamowaniu

algorytm mechanizmu jazdy, skrypt nr 1124 - strona 64;     skrypt nr 1553 - strona 70

przyj

ę

to  wsp .  tarcia  koła  o  szyn

ę

 

 

µ1 

µ1 

µ1 

µ1 

=

0,18

2

2

2

2

kgm

2

2

kgm

2

 39

background image

 g

                  4f  +  

µµµµ

d

                

a

h

max  

<

 ∗  

 ∗  

 ∗  

 ∗   µ

 µ

 µ

 µ

1 +

                          

 a

h

max    

 <

0,929  m / s

2

                      Dk

2,985

0,00948

0,189476

c . ) dopuszczalny  maksymalny  moment  hamuj

ą

cy ( bez po

ś

lizgu  kół  )

           2 * 

a

hmax  *

 i

p  

* I

zroh

                          

M

o

M

Hmax 

 =

 

 -

  

ηηηη

o  *

                      M

Hmax 

 =

39,77

Nm

                       Dk

                  1  +  

ß

41,41226942

2

SPRAWDZENIE

POWINNO  BY

Ć

 ;                               

M

Hmax    

>

     

M

hk 

              JEST ;

   

   

M

Hmax 

   =   

39,8

      M

hk

       =

63,0

    HAMULEC  NALE

Ż

Y  WYREGULOWA

Ć

  Z  MOMENTU Mhk =

63

                                  na Mhrz <

d . ) czas  zahamowania

8,593786847 8,6

               --  ustrój  obci

ąż

ony

   I

zrh                          

n

t

h  =

  *

                              t

 =

3,959

s

9,55

              η 

              η 

              η 

              η 

  *  M

        Mhrz +

                          1  +  

ß

               --  ustrój  nieobci

ąż

ony

1,642802239

1,6

 I

zroh                          

n

                       t

oh  =

  *

                              t

oh 

 =

7,455

s

9,55

              η

              η

              η

              η

o  *  Mo

        Mhrz +

                          1  +  

ß

              ---  granice  czasu  zahamowania

   V

j

t

hmin 

=

= 0,296

a

hmax

2

2

s

Nm

Nm

2

2

Nm

Nm

 40

background image

Sprawdzenie

                  t

hmax  

=

  2 ÷ 5   s

5

     t

oh

7,455

t

hmin

<         < t

hmax

0,30

s

<                         <

  2 ÷ 5   s

     t

h

3,959

e . ) sprawdzenie  cieplne  hamulca  dla  Vj < 60 m/min

p * V 

 < 

 ( p * V ) 

dop

 =  ( 1,5 ÷ 3 )  MPa *m/s

  --pr

ę

dko

ść

  obwodowa  b

ę

bna  hamulcowego   V

   

    

ππππ

  *  D

H  *

  n

      V =

V  =

5,61

60

 -- jednostkowy nacisk  powierzchniowy  

  p

    2 *M

Hrz 

1

p  =

                      *

 *  10

     µ 

     µ 

     µ 

     µ 

*

 D

H

   D

H

     α

     α

     α

     α

4 * b            sin 

40

2

2

0,69778

wsp . tarcia (hamulec / b

ę

ben)

 µ

 µ

 µ

 µ

0,3

   −−−

   −−−

   −−−

   −−−

  ( skrypt tablica  6 . 8 )

k

ą

t  opasania  b

ę

bna (80 lub 90°)

 α

 α

 α

 α

80

  °

  °

  °

  °

p  =

0,00

                              p  *  V  =

0,02

MPa*m/s  <  ( pV ) dop  =  ( 1,5 ÷  3 )  MPa * m/s

HAMULEC  SPEŁNIA  WARUNEK  CIEPLNY

9

 .  SPRAWDZENIE  WST

Ę

PNIE  PRZYJ

Ę

TEGO  SILNIKA  NA CZAS

      ROZRUCHU  I  GRZANIE  -  

METOD

Ą

  MOMENTÓW  ZAST

Ę

PCZYCH

a . )  sprawdzenie  silnika na  czas  rozruchu 

      ---  moment  rozruchowy  średni

s

s

m/s

- 6

MPa

t

oh =

t

h =

 41

background image

             przyjęto  spadek  napięcia  w  sieci  

 U =  

10%

                     30 * P 

M

rśr  

= 0,85  M

max 

 =  0,85  *  M

* m

* ( 0,9 )     = 0,85 *               * 10    * 2,4 * 0,81

                 π

                 π

                 π

                 π

  *  n

M

rśr  

64,8

Nm

     ---  zredukowany  na  wał  silnika  moment  bezwładności  ustroju  obciążonego

                                  ( Q + Qo + G

w

 )* D

k

 

I

zr

 =

 δ 

 δ 

 δ 

 δ 

* ( I

s

 + I

sp

 + I

t

 ) + 

                                        4 * g * i

p    * 

ηηηη

0,556541846

    

I

zr  

 = 

0,652

   ---  czas  rozruchu  ustroju  obciążonego

                     I

zr                       

 n

            t

r  

=               *

            =

1,073

9,15188

154,7876

                          9,55         M

rśr 

 

-

 

 M

31,31

176,94

                   t 

rmin

    <    t 

r    

 <    t 

rmax

0,30

5

0,296 <

< 5

1,0731

                                  WARUNEK  SPEŁNIONY

64,79845993

   ---  zredukowany  na  wał  silnika  moment  bezwładności  ustroju  nieobciążonego

1,073117412

                                     ( Qo + G

w

 )* D

k

I

zro 

 =

 δ 

 δ 

 δ 

 δ 

* ( I

s

 + I

sp

 + I

t

 ) + 

0,24

0,14243

                                       4 * g * i

p    * 

ηηηη

oh

1,073

2

3

2

2

kgm

2

s

2

2

=

kgm

2

[s]

 42

background image

   ---  czas  rozruchu  ustroju  nieobciążonego

                     I

zro                      

 n

            t

or  

=              *

            =

0,28

                          9,55         M

rśr 

 

-

 

 Mo

b . )  sprawdzenie  silnika  na  grzanie

                  M

 max 

 ( t

+ t

or 

)  + 

 

( M  + M

 o  

t

 śr

M

n  

>  M

z

  =      

                                     T

 c  *  

εεεε

   ---  moment  nominalny  i  maksymalny

                       30  *  P
    M 

n

  =

*  10

        =

47,06

                       

 π

 π

 π

 π

  *  n

                                                            

M

 max   

=

76,23

   ---  średni  czas  trwania  cyklu

52,5

39,7

      T

*

    

εεεε

    

 -  t

 -  t

 or 

 -  t

 h

 -  t

oh

  t

 śr  

=

        =

19,86

2

                                     gdzie  

T

 c  

=

210

    --  czas trwania  cyklu pracy

Stąd

7878,513475 ##

18269,5

0,25

18,65449522

347,99

   M

 z

  =

18,65

                       M

 z  

=

18,65

< M

 n  

=

47,06

s

2

2

3

Nm

Nm

s

Nm

2

Nm

s

 43

background image

SILNIK  SPEŁNIA  WARUNEK  NA  GRZANIE

    10

.   DOBÓR  SPRZ

Ę

GIEŁ  Z

Ę

BATYCH  NA  WALE  WOLNOOBROTOWYM wg 

ZN - 79 /1232-32341

a . moment  obrotowy na  wale w  ruchu  ustalonym  przy  ustroju  obci

ąż

onym

                            W   *  Dk
                  M

=                      =

803,86

                                 2G

b . moment dynamiczny

                                Izr         n
             Mdyn

 

=                *           * ip * 

ηηηη

                               9,55        t

r

c . moment  nominalny  sprz

ę

gła

               

k

1

Msp

nom

 >

        

( M

w

  + M

dyn

 )k2 * k3

k2

1

              

 g

2

k3

1,15

1547,06

1,073

                               Mspnom > 

1351,8

DLA 

                                średnicy  czopa  wału  wolnoobrotowego  reduktora  

d

2m7 =

75

                                         średnicy  czopa  wału   zestawu  kół  jezdnych  

d

m7   =

60

                                        długości  czopa  wału   zestawu  kół  jezdnych       

l

w   =

140

                                                                                       długości  czopa  wału    

l

2  =

140

                                     średnica  wału   pędnego  

d

w  =

75

 

DOBRANO  z  normy

1547,06

wsp. czasu  pracy  sprz

ę

gła na  

wsp . liczby  wł

ą

cze

ń

  sprz

ę

gła  

na  godzin

ę

M dyn   =

Nm

mm

Nm

mm

mm

mm

mm

Nm

Nm

ZN - 79 / 1232-32357

 44

background image

   sprzęgła   zębate

jednostronne

          o  oznaczeniach :

                                      od  strony  reduktora

wyk. 42/42 M-004 ASg

Moment nominalny

5600

                       od  strony  zestawu  kołowego

wyk. 32/42 M-004 ASg

Moment nominalny

5600

   sprzęgła   zębate

dwustronne

      o  oznaczeniu  :
wyk. 42/42 M-004 ASz

Moment nominalny

5600

ZN - 79 / 1232-32357

 45