1. DANE :

Q_T = 1 [tona] = 10000 [N]
L_m = 6 [m]
V = 2 [m/s]

2. SCHEMAT :

3. OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE DŹWIGARA :

- z katalogu dobieram I 200 o parametrach : m = 26,3 [kg]
W_x = 214 (wskaźnik wytrzymałości na zginanie)

(dźwigar) Q_D = m*L*10 = 1578 [N]
(wciągnik) Q_W = 3300 [N]

Q [tona]	0,5	1	1,5	2
m [kg]	195	330	480	480
V [m/min]	8	8	10	10
d	0,13	0,13	0,17	0,17

Dla każdego wciągnika :

P_dp - siła dynamiczna podnoszenia

P_dp = d*Q (nominalne) gdzie d - jest funkcją prędkości podnoszenia d = f(V_P)
P_dp = 0,13*10000 = 1300 [ d = 0,1
V_p < 0,1[m/s]

ΣQ _wszystkich = 10000 [N] + 1578 [N] + 3300 [N] +1300 [N] = d = |V_p| d<V_p<1[m/s]
= 16178 [N] d = 1

M_g = 0,25*Q*L

M_g = 0,25*16 [kN] * 6 [m] = 24 [kNm]

Materiał - stal St3Sy_(uspokojona) o R_e = 225 [MPa]

K i R - z normy dla danego typu stali

4. OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE CZOŁOWNICY :

ΣM_B = 0
-R_A*L + (Q + Q_W + P_dp)*(L-x) + Q_D*L/2 = 0
R_A = [(Q + Q_W + P_dp)*(L-x) + Q_D*L/2] /L = [10000 + 3300 + 1300)*5,5 + 1578*3] /6 = 14172 [N]

M_g = 0,25*R_A*e
M_g = 0,25*14172*1,5 = 5315 [Nm]


(na zginanie)

[ ] 80 Dane :
W_x = 26,5*2 [cm³] = 53 [cm³]
W_y = 6,36 [cm³]
A = 11,0 [m²]
m = 8,64 [kg/m]

Q_D = 1578 [N] Q_kół = 500 [N]
Q_W = 3300 [N] Q_napędu = 600 [N]
Q = 10000 [N] Q_zapasowe = 500 [N]

Q_C = m*e*2 = 8,64*1,5*2*10 = 259 [N]
H = 0,02*L/e*ΣQ
H_max = (0,05 + 0,02*L/e)* ΣQ
ΣQ = 16737 [N] ⇒ H_max = 2176 [N] = 2,1 [kN]

I_y' = I_y + A*x²
W_y' = 54,1 [cm³]




M_gHmax = 0,5*e*H_max = 0,5*1,5*2,1 = 1,6 [kNm]






Hipoteza HUBERA :

7 [kN] = R_a/2 A = 22 [cm²]
τ = 7000/(22*10^-4) = 3,18 [Mpa]

5. SPRAWDZENIE DŹWIGARU I CZOŁOWNICY WG. NORMY PN-79/M-06515 (DŹWIGNICE) :

gdzie: R_O - wytrzymałość obliczeniowa z normy
R_OT - wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie

I 200
, A = 33,5 [cm²]

0,5ΣQ

Stale :	St3Sy	18G2A
RO	215	305
ROT (na ściskanie)	0,6*RO = 129	0,6*RO = 183
ROD (na docisk)	255	370

Sprawdzenie z warunków normowych czołownicy :

6. OBLICZENIA SPOINY SPAWALNICZEJ :

R_a - jako siłą obciążająca

Takie połączenie liczymy tylko na ścinanie

R_OS = 0,7*R_O = 150,5 [Mpa]

R_a = 14172 [N]

7. OBLICZENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWEGO :

Belka czołownicy

WARIANT 1 -

Dźwigar przykręcony do czołownicy 4 śrubami.

Śruba M16 , otwór φ17

T = F_D*μ μ = (0,2÷0,25)
F_D = 14172/0,2 = 70860 [N]

F_D1 (na 1 śrubę) = 17715 [N] = 18 [kN]

H = 0,02*L/e*ΣQ = 0,08*16737 = 1339 [N]

ΣQ = 16737 [N]

M_H = e*H = 1,5*1339 =2009 [Nm]

X_SR - przyjmujemy wartość 0,3 [m]

F_Rsr = M_H/X_SR + 2009/0,3 = 6697 [N]

F_Rsr1 = 3348,5 [N] - (na 1 śrubę , na 1 stronę)

F_Rsr1 = F_D1 + F_Rsr1 = 17715 [N] + 3348,5 [n] = 21063,5 [N]

- naprężenia rozciągające w tej śrubie :
(dla śrub)

* śruba klasy 3.6 - naprężenia obliczeniowe na rozciąganie 160 [Mpa]

M 16 (pole przekroju czynnego 1,61)

8. KOŁO JEŻDŻĄCE PO SZYNIE

• koło jeżdżące po szynie płaskiej

• koło jeżdżące po szynie wypukłej

σ = f(P,R₁,R₂,E₁,ν₁,E₂,ν₂)

Wartość naprężeń dopuszczalnych w obszarze kontaktu :

Założenia - szyna stalowa , koło wykonane z żeliwa

Dopuszczalne naprężenia :

Styk liniowy	Styk punktowy
[da/cm^2]	[da/cm^2]
σmax = 3500 = 350 [Mpa]	σmax = 8000 = 800[Mpa]

Wzory na średnicę koła :

• styk punktowy :
  

• styk liniowy :
  b - szerkość szyny w [cm] (4 lub 5 [cm])

P = R_a/2 =708,6 [daN]

Koła : D_K[mm]

• 27500 [N]

125 → styk liniowy , szyna płaska

160

200

• 160 [kN]

1. OPORY JAZDY :

• opory toczenia

D_K = 125 [mm] ; R = 62,5 [mm]

F_T*R = Q_S*f

F_T = (Q_S*f)/R = (16737*0,5)/62,5 = 133,9 [N]

• opory obracania się kół w łożyskach (tocznych)

Q_S*μ_{(wsp. tarcia w łożyskach)}*d_Ł/2 = F_Ł*D_K/2

F_Ł = (Q_S*μ*d_Ł)/D_K

F_Ł = (16737 [N]*0,005*40 [mm])/125 [mm]

= 26,8 [N]

dla D_K = 125 [mm] - 40 (średnica czopa)

Szyna :

- jazda po pochyłościach F_p - siła jazdy po pochyłościach

F_p = Q_S*1/1000 = 16737 [N]/1000 = 16,8 [N]

• opory jazdy F_j

F_j = (F_T + F_Ł)*(1+ϕ) + F_p = (133,9 [N] + 26,8 [N])*1,4 + 16,8 [N]

F_j ≅242 [N]

9. DOBÓR NAPĘDU :

N_U = F_j*V_j = 242 [N]*2 [m/s] = 484 [W] ≅ 500 [W]

(moc napędu w ruchu ustalonym)

N_N = (1,5÷2) N_U = 750÷1000 [W]

(moc napędu zainstalowanego)

N_N1 = 0,5 N_N = 375÷500 [W]

(na jednej stronie)

D_K = 125 ; R = 62,5 ; V = 2 [m/s] ; n_k = 300 [obr/min] Obw. = 2*π*62,5 = 393 = 0,4 [m]

2/0,4 = 5 [obr./s] = 300 [obr./min]

100÷200 uruchomień/godz.

Zakładamy - napęd pracuje 8 godz.

Warunki średnie , ilość włączeń - nie więcej niż 100/godz.

F_BF = 1,2

Dane :

Moc = 0,55 [kW] ; n_(obroty) = 322 ; FA37 (przekładnia) DT80K4 (silnik 1500 obr/min)

Masa przekładni bez silnika = 21 [kg] ; i = 4,22 ; F_B = 6,8

11. OBLICZANIE CZASU ROZRUCHU :

Q = 16737 [N]

M = 1673,7 [kg]

Vj = 2 [m/s]

gdzie n_S = 1400 [obr/min]

- (Czas rozpędzania się do prędkości nominalnej)

1

σ_gV

σ_gH

ΣQ = 16178 [N]

ϕ = 0,4

koło

---