---

Overview

INSTRUKCJA
SCHEMAT
OBLICZENIA

---

Sheet 1: INSTRUKCJA

	22				25

---

Sheet 2: SCHEMAT

NAZWISKO :
IMIĘ :
WYDZIAŁ :
ROK :		2011/2012
	AKADEMIA GÓRNICZO - HUTNICZA w KRAKOWIE

---

Sheet 3: OBLICZENIA

TEMAT: PROJEKT MECHANIZMU JAZDY

WCIĄGARKI .

1. ZAŁOŻENIA DO ZADANIA

siła cieżkości udżwigu

Q

50

kN

względny czas pracy silnika

e

60

%

siła ciężkości zblocza

Qo

900

N

prędkość jazdy wózka

V`j

15

m/min

sila ciężkości wózka

Gw

25

kN

prędkość obrotowa silnika

ns

750

obr/min

a) . Przyjeto rownomierny nacisk na wszystkie koła wózka

2.NACISK NA KOłA JEZDNE WÓZKA (Pmax)

Q +Qo+Gw

75900

Pmax =

18975,00

N

4

4

3. DOBÓR KOŁA JEZDNEGO

a) dobór szyny jezdnej - przyjęto

szerokość szyny

K

50

mm

wysokość szyny

H

25

mm

promień zaok. główki

r1

3

mm

b) dobór średnicy nominalnej koła jezdnego Dk

max. nacisk na koło jezdne -------

Pmax =

18975

dop. nacisk powierz.koła z szyną ---

Pdop =

500

(wg tabeli 6.4 )

czynna szer. styku koła i szyny ---

bc =

44

{ bc =K - 2r1}

6000

Dk =

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

124,20

c) dobór zestawów kołowych wg

ZESTAW KOŁOWY NAPĘDZANY --------------

250 - A 002DNK

ZESTAW KOŁOWY NIENAPĘDZANY ---------

250 - A 002DNi

c 1 )parametry zestawów

średnica nominalna koła

Dk

250

mm

średnica zewnętrzna

D1

280

mm

średnia średnica łożyska obliczona

wg wymiarów z katalogu łożysk

d1

95

mm

szerokość bieżni

b

65

mm

średnica wału wyjściowego

dw

50

mm

długości czopa wału zestawu kół jezdn.

l

110

mm

nr łożyska tocznego

22312 A

c 2 ) sprawdzenie luzu obustronnego między obrzeżami koła jezdnego a szyną .

{ b - K } > { (b - K)min }

wartość ( b - K )min podana jest w

(wg PN - 75 / M -84601)

( b - K ) =

15

( b - K)min =

10

WARUNEK SPEŁNIONY

4 . OPORY JAZDY

a ) ustrój obciążony (W)

wsp . tarcia koła o szynę

b

1

wg tabeli 6.5 (skrypt)

wsp . tarcia potoczystego

f

mm

0,3

wg tabeli 6.6 (skrypt)

wsp . tarcia w łożyskach

m

0,015

wg tabeli 6.7 (skrypt)

G = Q+Qo+Gw

G

kN

75,9

śr . nominalna koła jezdnego

Dk

mm

250

śr . czopa

d

mm

95

2f + md

W = ( 1 + b ) * G *

N

Dk

b ) ustrój nieobciąźony (Wo)

2f +md

Wo =( 1 + b )* (Qo+Gw )*

N

Dk

5 . WSTĘPNY DOBÓR SILNIKA

5 a . ) wymagane obroty koła jezdnego ( nk )

Vj

nk = =

19,11

p * Dk

5 b .) przełożenie reduktora

ns

i = =

nk

PRZYJĘTO PRZEKŁADNIĘ

5 c . ) sprawność napędu obciążonego

wg tabeli 6.2 (skrypt)

h= h1 * h2

sprawność jednego stopnia

0,98

h =

0,960

5 d . ) moment oporu zredukowany na wał silnika ( ustrój obciążony )

W * Dk

M` =

4,08

2 * i * h

5 e . ) sprawność napędu nieobciążonego (w zależności od wsp . k)

Qo + Gw

k =

0,3412

Q + Qo + Gw

DLA k =

0,3412

ODCZYTANO WARTOŚĆ Z WYKRESU

SPRAWNOŚCI ( skrypt tablica 6 . 1 )

ho=

0,83

5 d . ) moment oporu zredukowany na wał silnika ( ustrój nieobciążony )

Wo * Dk

Mo` =

Nm

2 * i * ho

5 e . ) moment średni

Mśr =

=

3,10

2

5 f . ) moc średnia

Pśr = 0,1047 * Mśr * ns * 10

-3

prędkość obrotowa silnika

Pśr =

0,243

750

obr/min

0,243

Dla mocy śr. Pśr =

0,243

silnik asynchroniczny pierścieniowy

parametry

typ silnika

SUDg 132M-8A

moc znamioowa

P

2,5

kW

względny czas pracy

e

60

%

wsp. przeciążenia momentem

mr

2,7

-

prędkość obrotowa

n

695

obr/min

moment bezwł. silnika

Is

0,053

kgm

śr. czopa końc. wału sil.

d

38

mm

6 . DOBÓR PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

Przełożenie reduktora

wg katalogu PRZEKŁADNIE ZĘBATE dobrano przekładnię

39,25

zębatą o parametrach

;

przełażenie ip

40,2

-

moc Pt

3,2

kW

śred. czopa szybkoobr.

30

mm

śred. czopa wolnoobr.

55

mm

wielkość przekładni

325

mm

(odległość między wałkami skrajnymi, a)

6 . a ) poprawione momenty oporu

- ustrój obciążony

- ustrój nieobciążony

i

i

M = M` *

Mo = M`o *

ip

ip

M=

3,98

Mo =

1,57

6 . b ) poprawiona prędkość jazdy wózka

- prędkość obrotowa kół

- prędkość wózka

n

nk =

Vj = p *Dk * nk

ip

nk =

17,29

Vj =

13,57

#REF!

7 . DOBÓR HAMULCA I SPRZĘGŁA SILNIKOWEGO

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

ustrój obciążonny M =

3,98

Nm

ustrój nieobciążonny Mo =

1,57

Nm

7 b . ) wstępny dobór hamulca i bębna hamulcowego

-moment hamowania

Mh > M =

3,98

Nm

Dla Mh dobiera się hamulec szczękowy wg

o oznaczeniu HAMULEC SZCZĘKOWY

EB 12/50 C22 230V AC/50Hz 262 AHH

ze zwalniakiem

EB 12/50 C22

( typ )

Parametry hamulca

szerokość szczęki

50

mm

śr . bębna hamulcowego

Dh

160

mm

moment znamion. hamul. Mhk

50

Nm

Ze względu na przyjęty hamulec i średnicę czopa wału końcowego silika d =

38

dobrano bęben ham. wg

160-60-70-38/84-160 BH

( OZNACZENIE )

Parametry bębna hamulcowego

moment bezwł .

It

0,018

kgm

śr . bębna hamulcowego

Dh

160

mm

szerokość bębna

B

60

mm

7c ) dobór sprzęgła silnikowego zębatego

moment obliczeniowy sprzęgła

Mnom > M * k1 * k2 * k3 = Msp

wsp . dynamiczny

k1

1,5

( tabela 2 normy )

k2

1

( tabela 3 normy )

Mnom >

6,4

Nm

k3

1,07

( tabela 4 normy )

Dla Msp =

6,4

Nm dobiera się wg ZN -81/1232 - 32356

silnik

przekładnia

śr. czopa końc. wału sil.

=

38

śred. czopa szybkoobr.

=

30

SPRZĘGłO ZĘBATE DWUSTRONNE

wyk. 16/10 M-001 Asz

o parametrach

śr. nominalna tarczy sprzęgła

D

mm

160

moment bezwładności

Isp

kgm

0,03

moment nominalny

Mnom

Nm

710

Mnom =

710

Nm > M sp =

6,4

Nm

WARUNEK SPEŁNIONY

8 . SPRAWDZENIE HAMULCA NA CZAS ZAHAMOWANIA

I SPRAWDZENIE CIEPLNE

a . ) redukcja momentów bezwładności na wał silnika przy hamowaniu

-- ustrój obciążony

( Q + Qo + Gw )* Dk

Izrh = d * ( Is + Isp + It ) +

4 * g * ip

wsp . uwzgl . pozostałe masy wirujące ( 1,06 -1,20 )

d

1,06

---

przyspieszenie ziemskie

g

9,81

m/s

z wykresu sprawności hh = h1h *...hnh

hh

0,81

---

Izrh =

0,168

0,10706

0,06059345372276

75900

-- ustrój nieobciążony

Dla k =

0,341

odczytano wartość h oh ---------

0,84

( Qo + Gw )* Dk

0,021442625598861

Izroh = d * ( Is + Isp + It ) +

* hoh

0,128502625598861

4 * g * ip

Izroh =

0,129

b . ) dopuszczalne maksymalne opóźnienia przy hamowaniu

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

przyjęto wsp . tarcia koła o szynę m1 =

0,2

g

4f + md

ahmax <

* m1 +

ahmax <

1,033

m / s

2

Dk

2,625

0,0105

0,2105

c . ) dopuszczalny maksymalny moment hamujący ( bez poślizgu kół )

2 * ahmax * ip * Izroh

Mo

MHmax =

- ho *

42,13

Nm

Dk

1 + ß

42,6696571514639

0,541435634328358

SPRAWDZENIE

POWINNO BYĆ ; MHmax > Mhk

JEST ;

MHmax =

42,1

Mhk =

50,0

HAMULEC NALEŻY WYREGULOWAĆ Z MOMENTU Mhk =

50

na Mhrz <

42

d . ) czas zahamowania

1,83595869402985

43,8

-- ustrój obciążony

Izrh

n

th =

*

0,278

s

9,55

h * M

Mhrz +

1 + ß

-- ustrój nieobciążony

0,541435634328358

42,5

Izroh

n

toh =

*

0,220

s

9,55

ho * Mo

Mhrz +

1 + ß

--- granice czasu zahamowania

Vj

thmin =

=

0,219

ahmax

Sprawdzenie

thmax =

2 ÷ 5 s

5

toh

0,220

thmin

< < thmax

0,22

s

< <

2 ÷ 5 s

th

0,278

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

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

--prędkość obwodowa bębna hamulcowego V

p * DH * n

V =

V =

5,82

60

-- jednostkowy nacisk powierzchniowy p

2 *MHrz

1

p =

*

* 10

m * DH

DH

a

4 * b sin

40

2

2

0,697777777777778

wsp . tarcia (hamulec / bęben)

m

0,35

---

( skrypt tablica 6 . 8 )

kąt opasania bębna (80 lub 90°)

a

80

°

p =

0,13

p * V =

0,78

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

HAMULEC SPEŁNIA WARUNEK CIEPLNY

9 . SPRAWDZENIE WSTĘPNIE PRZYJĘTEGO SILNIKA NA CZAS

ROZRUCHU I GRZANIE - METODĄ MOMENTÓW ZASTĘPCZYCH

a . ) sprawdzenie silnika na czas rozruchu

--- moment rozruchowy średni

przyjęto spadek napięcia w sieci D U =

10%

30 * P

Mrśr = 0,85 Mmax = 0,85 * Mn * mr * ( 0,9 ) = 0,85 * * 10 * 2,4 * 0,81

p * n

Mrśr =

63,9

Nm

--- zredukowany na wał silnika moment bezwładności ustroju obciążonego

( Q + Qo + Gw )* Dk

Izr = d * ( Is + Isp + It ) +

4 * g * ip * h

0,077891225521721

Izr =

0,185

--- czas rozruchu ustroju obciążonego

Izr n

tr = *

0,225

2,69196024581354

61,440197123144

9,55 Mrśr - M

6,67

65,42

t rmin < t r < t rmax

0,22

5

0,219

<

0,225

<

5

0,224680782353635

WARUNEK SPEŁNIONY

63,8872978050681

--- zredukowany na wał silnika moment bezwładności ustroju nieobciążonego

0,224680782353635

( Qo + Gw )* Dk

Izro = d * ( Is + Isp + It ) +

0,14

0,030755343658722

4 * g * ip * hoh

--- czas rozruchu ustroju nieobciążonego

Izro n

tor = *

0,16

9,55 Mrśr - Mo

b . ) sprawdzenie silnika na grzanie

Mn > Mz =

T c * e

--- moment nominalny i maksymalny

30 * P

M n =

34,37

p * n

M max =

75,16

--- średni czas trwania cyklu

126

125,1

Tc * e - tr - t or - t h - toh

t śr =

62,56

2

gdzie T c =

210

-- czas trwania cyklu pracy

Stąd

2178,51106192164

1145,99699955428

3324,50806147592

0,6

5,13663164095775

26,3849846148883

M z =

5,14

M z =

5,14

< M n =

34,37

SILNIK SPEŁNIA WARUNEK NA GRZANIE

10. DOBÓR SPRZĘGIEŁ ZĘBATYCH NA WALE WOLNOOBROTOWYM wg

ZN - 79 /1232-32341

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

W * Dk

Mw = =

153,70

2G

b . moment dynamiczny

Izr n

Mdyn = * * ip * h

9,55 tr

2312,87

c . moment nominalny sprzęgła

k1

Mspnom > ( Mw + Mdyn )k2 * k3

k2

1

g2

k3

1,07

2312,87

0,225

Mspnom >

1319,6

DLA

średnicy czopa wału wolnoobrotowego reduktora d2m7 =

55

średnicy czopa wału zestawu kół jezdnych dm7 =

50

długości czopa wału zestawu kół jezdnych lw =

110

długości czopa wału l2 =

110

średnica wału pędnego dw =

50

DOBRANO z normy

sprzęgła zębate

jednostronne

o oznaczeniach :

od strony reduktora

wyk. 28/26 M-003 Asz

Moment nominalny

3150

od strony zestawu kołowego

wyk. 26/26 M-003 Asz

Moment nominalny

3150

sprzęgła zębate

dwustronne

o oznaczeniu :

wyk. 28/26 M-003 Asz

Moment nominalny

3150