Zadanie:

Sprzęgło rozruchowe o budowie podanej na schemacie składa się z członu napędzanego A, napędzającego B oraz n = 4 jednakowych elementów ruchomych C. Elementy te połączone są
z członem B za pomocą sprężyn o podatności k = 1·10^-6 m/N. Zakładając, że elementy C wykonane są ze stali o gęstości ρ = 7.8·10³ kg/m³ i mają kształt jednorodnych prostopadłościanów o wymiarach a x b x c = 20 x 40 x 50 mm (objaśnionych na rysunku) oblicz:

1. prędkość obrotową wału napędzanego ω₀, przy którym sprzęgło się włączy (ω₂ > 0);

2. moment M_s przenoszony przez sprzęgło, gdy nie występują na nim poślizgi, zaś prędkość obrotowa członu B wynosi ω₁= 2·ω₀;

3. maksymalną ilość ciepła jaka może się wydzielić w sprzęgle, jeśli masa nagrzewających się elementów wynosi m = 10 kg, ciepło właściwe tych elementów c = 0.6 kJ/kg/K, zaś przyrost temperatury nie może przekroczyć ΔT = 250 K;

4. maksymalny czas pracy sprzęgła jeśli człon napędzający B kręci się z niezmienioną prędkością ω₁
   a człon napędzany A zostanie nagle zatrzymany, zaś przyrost temperatury nie może przekroczyć wartości ΔT.

Pozostałe potrzebne dane wynoszą:

R₁ = 119 mm; R₂ = 120 mm; μ = 0.4 (współczynnik tarcia pomiędzy członem A oraz elementami C).

Tarcie pomiędzy członem B oraz elementami C zaniedbać.

Zadanie:

Przedstawione na rysunku sprzęgło cierne przeciążeniowe zaprojektowane jest do przenoszenia maksymalnego momentu M = 250 Nm. Docisk tarcz realizowany jest za pomocą k = 6 sprężyn nałożonych na śruby. Obliczyć:

1. 
   Siłę osiową Q w każdej ze śrub.

2. Maksymalną wartość nacisków p na okładzinach.

3. Przyrost temperatury sprzęgła ΔT w czasie t = 30 s, jeżeli wał czynny porusza się ze stałą prędkością obrotową n₁ = 2000 obr/min, zaś wał bierny został przyhamowany do prędkości n₂ = 1500 obr/min.

Pozostałe dane:

D₁ = 250 mm; D₂ = 320 mm

μ = 0,4 - wsp. tarcia między tarczą a okładzinami

m = 4 kg - masa grzanych części sprzęgła

c = 0,55 kJ/(kg·ºC) - ciepło właściwe sprzęgła

Przedstawiony na rysunku hamulec cierny przeznaczony jest do hamowania wału.

1. Maksymalny moment hamowania M, jeżeli przyrost temperatury sprzęgła nie może przekroczyć ΔT = 250ºC. Założyć, że podczas trwającego t = 15 s hamowania wał zmienia prędkość obrotową liniowo od n = 2000 obr/min do zera, ciepło właściwe elementów grzanych wynosi c = 0,55 kJ/(kg·ºC) a ich masa m = 10 kg.

2. Siłę Q potrzebną do dociskania górnej części sprzęgła do dolnej. Kąt nachylenia stożka  = 15º, wewnętrzny promień okładzin R_w = 100 mm, długość okładzin wzdłuż osi sprzęgła b = 100 mm, współcz. tarcia pomiędzy okładzinami μ = 0,35.

3. Minimalną siłę naciągu F każdej z k = 6 luźnych śrub mocujących sprzęgło do podłoża i uniemożliwiających jego obrót w momencie hamowania. Współczynnik tarcia pomiędzy podstawą sprzęgła a podłożem μ_p = 0,2, promień zewnętrzny podstawy R_z = 220 mm.

Sprzęgło cierne sztywne składa się z dwóch tarcz (1) i (3) oraz okładziny ciernej (2). Docisk realizowany jest za pomocą m = 6 śrub M16. Śruby dokręcone zostały za pomocą klucza dynamometrycznego momentem M_s = 5 Nm każda. Współczynnik tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką przyjąć μ = 0,1; pomiędzy nakrętką a podkładką μ_n = 0. Obliczyć:

1. Siłę naciągu Q w każdej ze śrub.

2. 
   
   
   
   
   
   Naprężenia zredukowane σ_z w każdej ze śrub.

3. 
   Naciski p na okładzinie ciernej.

4. Maksymalny moment obrotowy M₀ jaki może przenieść sprzęgło, jeżeli współczynnik tarcia pomiędzy tarczą a okładziną wynosi μ₀ = 0,2.

5. Maksymalną moc N przenoszoną przez sprzęgło przy prędkości obrotowej wału n = 2000 obr/min.

W obliczeniach pominąć istnienie otworów na śruby.

Dane wymiarowe: D_w = 200 mm D_z = 280 mm

d = D	P		d2 = D2	d1 = D1	d3
		gwint
		zwykły	drobnozwojny
16	2	1,5 1,0 0,75 0,5	14,701 15,026 15,351 15,513 15,675	13,835 14,376 14,918 15,188 15,459	13,546 14,160 14,773 15,080 15,387

Pokazane na rysunku sprzęgło cierne składa się z dwóch identycznych stożkowych członów zewnętrznych oraz umieszczonego pomiędzy nimi pierścienia. Obliczyć:

1. 
   Maksymalny moment M przenoszony przez sprzęgło jeżeli docisk realizowany jest siłą F = 1 kN. Wymiary podane na rysunku mają wartości: a = 100 mm; b = 20 mm; α = 20º; D = 60 mm. Wsp. tarcia pomiędzy okładzinami μ = 0,4.

2. Przyrost temperatury sprzęgła po czasie t = 30 s jeżeli człon bierny zostanie nagle przyhamowany do k = 2/3 prędkości wału czynnego. Masa sprzęgła wynosi m = 2 kg, ciepło właściwe elementów grzanych c = 0,55 kJ/(kg·ºC), prędkość obrotowa wału czynnego n = 2400 obr/min.

Sprzęgło wielopłytkowe z napędem hydraulicznym służy do rozpędzania maszyny o momencie bezwładności I₂ i momencie oporów ruchu M₀. Na powierzchniach ciernych płytek współczynnik tarcia wynosi μ = 0,08. Tarcie na wszystkich pozostałych powierzchniach pominąć. Wyznaczyć:

1. Siłę dociskającą płytki W oraz ciśnienie
   p w instalacji hydraulicznej uruchamiającej sprzęgło takie, aby moment sprzęgła wynosił M_s = 300 Nm.

2. Czas rozruchu sprzęgła t_r jeśli I₂ = 4 Nm²; M₀ = 40 Nm; stała prędkość obrotowa silnika n₁ = 2400 obr/ min; M_s = 300 Nm.

3. 
   Temperaturę końcową rozruchu T_k jeśli masa podgrzewanych płytek wynosi m = 3 kg, ciepło właściwe płytek c = 0.45 kJ/kgºC, temperatura otoczenia T₀ = 24 ºC.

4. Podać jak zmieni się temperatura końcowa jeśli moment oporów ruchu wzrośnie k = 3 razy.

3

1

2

średnica płytek: wewnętrzna: D₁ = 68 mm

zewnętrzna: D₂ = 112 mm

średnica tłoka: : wewnętrzna: D_w = 68 mm

zewnętrzna: D_z = 100 mm

---