AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki LABORATORIUM

Podstaw Mechaniki i Konstrukcji Maszyn Ćwiczenie nr 3

TEMAT: Identyfikacja napędu maszyn technologicznych Prowadzący laboratorium: dr inż. Andrzej Janewicz GRUPA: 1

Dzień: 9 I 2009

Godzina: 10.45

Rok akademicki: 2008/2009

Wykonawca: Dyczko Anna

Prasa walcowa LPW 450 (brykieciarka)

Krótki opis działania:

Napęd główny tworzą przekładnia cykloidalna i silnik. Wspólna ich nazwa to motoreduktor (1), który posiada 15 przekładni i bezpośrednio redukuje obroty. Motoreduktor zamienia energię elektryczną na mechaniczną. Na wale wychodzącym z motoreduktora osadzone jest sprzęgło podatne z wkładkami gumowymi (2) a następnie połączone z klatką walców zębatych (3) z dwoma stopniami przełożenia. Pierwsza redukcja wynosi 6.4

i następuje zmiana kierunku obrotu. Drugie koło zębate rozmiarami jest takie samo jak trzecie, przełożenie wynosi 1:1. Następuje jedynie zmiana kierunku obrotu. Z klatki walców zębatych wychodzą dwa wały. Na obydwu wałach osadzone jest sprzęgło Oldhama (4) a na drugim dodatkowo sprzęgło cierne (5). Wały połączone są z klatką walców roboczych (6).

W klatce walców roboczych znajdują się pierścienie formujące (7) osadzone na wałach. Wały po obu stronach są ułożyskowane. Pierścienie formujące współpracują z siłownikami hydraulicznymi (9) a zasilany przez zasilacz ślimakowy (8).

Sprzęgło Oldhama - składa się z trzech części: dwóch pierścieni zaciskowych i wkładki izolacyjnej przenoszącej moment napędowy. Sprzęgła te dobrze nadają się do przekazywania napędu na optoelektroniczne przetworniki obrotowe, do małych i średnich napędów (silniki krokowe, DC i inne). Dzięki własnościom izolującym i trzyczęściowej budowie ułatwiającej montaż i dobór średnic mają przewagę nad innymi sprzęgłami.

Budowa:

człon czynny (1)

człon bierny (2)

wkładka izolacyjna (3)

Dane silnika:

Ns – moc silnika – 22 kW

ns - prędkość obrotowa – 1440 obr/min N

22 kW

M

s

=

=

=15.3 Nm

s

n

obr

s

1440 min

Szukane:

Moment, moc oraz obroty na:

A) na głowicy telemetrycznej

B) pomiędzy kołem zębatym za sprzęgłem podatnym B) W motoreduktorze występuje 15 przekładni cykloidalnych, które redukują obroty.

Początkowe obroty silnika wynoszą 1440 obr/min. Po przejściu przez motoreduktor wynoszą one 96 obr/min. Zakładamy, że sprawność silnika ή wynosi 100%.

i −15

N = η ⋅ M = 22 kW

B

s

n

1440

obr

n

s

=

=

= 96

B

15

15

min

M

n

n ⋅ M

B

s

=

→ M

s

s

=

= 229 Nm

M

n

B

n

s

B

B

A) Następuje dalsza redukcja obrotów. Pomiędzy pierwszym a drugim kołem zębatym następuje kolejna redukcja a przekładnia wynosi 6.4

i − 15 i − 4

.

6

1

2

M = i ⋅ M = 4

.

6 ⋅ 229 = 4

.

1 6 k

5 Nm

A

2

B

n

96

obr

n

B

=

=

=15

A

i

6.4

min

2

Prasa walcowa LPW 1100 (brykieciarka walcowa)

Krótki opis działania:

Moc podawana jest z silnika (1) poprzez przekładnie pasową (2). Pierwsze koło pasowe jest sześć razy mniejsze niż drugie. Przekładnia pasowa zabezpiecza silnik przed przeciążeniem oraz tłumi drgania. Następnie występuje trzy stopniowa przekładnia zębata (3). Na wale wyjściowym z klatki walców zębatych, umocowane jest sprzęgło zębate (4).

Następnie wał wchodzi do klatki walców roboczych (5), w której znajdują się walce robocze (6). Za pomocą przekładni zębatej otwartej (7) moc z reduktora przekazywana jest także na drugi walec roboczy. Materiał podawany jest w szczelinę między walcami z zasilacza (8).

Wał na wejściu do klatki roboczej ma najmniejszą średnicą a koło zębate umieszczone na końcu największą. Jest to związane z momentem skręcającym. Największy moment skręcający posiada koło ostatnie a jednocześnie wał wychodzący ma najmniejszą prędkość obrotową. Całkowita przekładnia w tej klatce przekładni zębatych wynosi 58.4.

Dane silnika:

Ns – moc silnika – 22 kW

ns - prędkość obrotowa – 730 obr/min

N

22 kW

M

s

=

=

= 30 Nm

s

n

obr

s

730 min

Szukane:

Moment skręcający i prędkość obrotowa na wyjściu z klatki walców roboczych: MB i nB

i − 6

1

i − 58 4

.

2

i

c = i ⋅ i

= 350.4

1

2

M = i ⋅ M = 350.4 ⋅ 30 = 10.5 kNm B

c

s

n

730

obr

n

s

=

=

= 2.1

B

i

350.4

min

c