1. Obliczenia wałka.

Dane:

Fs- siła skrawania

Fs- 150[N]

μ=0,6

Obliczenia:

Fs= μ·Fn

Fn= Fs/μ

Wyniki:

Fn = 250[N]

F= 2Fn

Siła obciążająca wał F = 2 Fn = 500[N]

Średnica wałka d = 700[mm]

ν

Fn

Dane:

ν-pręd. skrawania

ν-8[m/s]

r =350[mm]

Obliczenia:

Ms=Fn·r

P= Fn · ν/1000

2Πr = 2,199[m/obr]

8[m/s] /2,199[m/obr] = 3,637[obr/s] =218[obr/min]

Wyniki:

Ms= 87500[Nmm]

P= 2[kW]

Obroty wału wynoszą 3,637[obr/ s]

Moc silnika wynosi P = 2[kW]

2. Obliczenia przekładni pasowej.

Średnica skuteczna d₁ i d₂ [mm] przekładni

19100· ν₁

d₁₌ d₂₌ 19100 · ν₂

n₁ n₂

ν- prędkość obwodowa w [m/s]

n- prędkość obrotowa w [obr/min]

Przyjmujemy silnik 2,2 [kW] Sg 132 S- 4 710[obr/min].

Przyjmujemy d₁= 125[mm]

3. Przełożenie przekładni:

-obroty silnika n₁₌ 710[obr/ min]

-obroty wału n₂= 218 [obr/ min]

Dane:

n₁=710[obr/min]

n₂=218[obr/min]

d₁= 125[mm]

Obliczenia:

i = n₁ / n₂

d₂

i =

Wyniki:

i=3,257

d₂= 401[mm]

d₁( 1 - ε )

d₂₌ i · d₁ (1 - ε )

Przyjmujemy d₂ =400[mm]

Przyjmujemy pas tkaninowo - gumowy.

E =350 ÷ 1500[MPa]

(d₁/g)_min =30 ÷ 20

Grubości pasa:

d₁

g = = 125/25 = 5 [mm]

(d₁/g)

Odległości pomiędzy osiami kół:

a= (1,5 ÷ 2 ) ( d₁ + d₂ )

a = 1,5 ( 125 + 400 ) = 787,5 [mm]

4. Obliczam kąty opasania:

Dane:

d₁=125[mm]

d₂ = 400[mm]

a = 900[mm]

Obliczenia:

cos(α/2) = (d₂ - d₁)/ 2a

sin(γ/2) = (d₂ - d₁)/ 2a

Wyniki:

cos (α/2) = 0,1746

α/2 = 79,944

α> 120 ⁰

sin (γ/2) = 0,1746

γ/2 = 10,655

γ = 21,31

γ /2 = 0,185 rad

5. Obliczam długość pasa (L)

Dane:

a = 787,5 [mm]

d₁ = 125 [mm]

d₂ = 400 [mm]

cos(γ/2) = 0,983

γ = 0,37 rad

Obliczenia:

L= 2a· cos(γ/2) + π/2(d₂ - d₁) + γ (d₂ - d₁)

Wyniki

L=2,132[m]

6. Obliczam wytrzymałość pasa:

Dane:

α =2,791rad

μ = 0,6 z tab.

e ≈ 2,7182

Obliczenia:

-napięcia użyteczne

Fu = F₁ - F₂ = F

F₁ = F· [m /( m- 1)]

F₂ = F· [1 /(m -1)]

m = e^{μ α}

F₀ = 0,5 (F₁+ F₂)

ϕ_gr = F_u / (F₁ + F₂)

Wyniki:

m = 4,03

Fu = F =474[N]

F₁ = 630[N]

F₂ =156[N]

F₀ =393[N]

ϕ _gr = 0,6

ϕ ≅ ϕ_gr

e - podstawa logarytmu naturalnego ( e ≅ 2,7182 )

μ - wsp. tarcia pomiędzy pasem i kołem (μ =0,5 z tab )

α - kąt opasania koła mniejszego ( α ≅ 2,791 rad )

Wytrzymałość pasa.

Naprężenia rozciągające pod działaniem siły F₁

Dane:

F₁ =630[N]

g = 6 [mm]

k_r= 3,95÷ 5,5

Obliczenia:

δ₁ = F₁/s

s =b· g

b ≥ F₁ / (g · k_r )

Wyniki:

b ≥26,15⇒ 40[mm]

k_r ⇒ 4 [M Pa]

δ₁ = 2,625[M Pa]

b⇒ szerokość pasa i warunki na naprężenia rozciągające.

Przenoszona moc.

P₁ - moc przenoszona w [kW]

k - współczynnik przeciążenia

k =1,2

η = 0,94 -sprawność przekładni

7. Przenoszona moc.

Dane:

k = 1,2

η = 0,94

Obliczenia:

P = (k· P₁) / η = (k· F_u · ν) / η

V = (π D n) / 60000

Wyniki:

P = 2,805[N]

V = 4,6469[m/s]

Naprężenia zginające.

Dane:

E_g =50 ÷ 30 [Mpa]

E_g = 40 [Mpa]

g = 6 [mm]

d₁ = 125 [mm]

Obliczenia:

δ_g = E_g ( g / d₁ )

Wyniki:

δ_g = 1,92 [Mpa]

E_g - moduł sprężystości pasa przy zginaniu.

Siła bezwładności.

δ - gęstość materiału

δ - 1200 [kg/m³]

s- pole przekroju pasa

v - prędkość

Dane:

δ = 1200[kg/m³]

ν = 4,64[m/s]

σ₁ =2,6 [MPa]

σ_{y max} = 1,92 [Mpa]

σ_o = 0,025 [Mpa]

Obliczenia:

σ_b = F_b / s = δ · ν ²

σ_z = σ₁+ σ_{y max} + σ₀ ≤ k_r

Wyniki:

σ_b = 25835[Pa]

σ_z = 4,54 [MPa]

8. Siła obciążająca wał

Dane:

γ/2 = 10,655

F₀= 393 [N]

Obliczenia:

F = 2 cos(γ / 2) F₀

Wyniki:

F₀ = 772,44[N]

12. Średnice wału obliczam z naprężeń zredukowanych.

M_z - moment zastępczy zredukowany.

Materiał wału stal 45.

α = (k_go / k_sj) lub α =( k_go / k_so)

σ_z = (M_z / W_x) ≤ k_go

Dane:

M_g = 40 [Nm]

M_s = 96,3 [Nm]

k_go = 75 [MPa]

k_so = 40 [MPa]

α = 1,875

Obliczenia:

M_z = √ M_g² + (α M_s / 2)²

W_x = 0,1 d³

d ≥ ³√ M_z / ( 0,1 k_go)

Wyniki:

M_z = 98,74 [Nm]

d = 23,6 [mm]

M_{z max} = 116,039[Nm]

d = 24,91[mm]

13. Obliczam łożyska wału.

Dane:

F_{p A} = R_A

F_pA = 607,5[N]

F_pB = R_B

F_pB = 335,5[N]

d = 25[mm]

L_h = 8000[h]

n = 218 [obr /min]

F =607,5 [N]

Obliczenia:

C = ³√ ( L_h n F³ ) / 16660

Wyniki:

C_A = 3,9[kN] ⇒ 399[daN]

C_B = 3,27[kN] ⇒ 327 [daN]

Dla miejsca „ A“ przyjmuję łożysko 6005

d =25[mm] ; D = 47[mm]; B =12[mm]; c = 780[daN]; c₀ = 500[daN]

Dla miejsca „ B“ przyjmuję łożysko 10005

d = 25; D = 47; B = 8; c =560[daN]; c₀ = 395[daN]

Do obu łożysk A i B przyjmuję obudowę SN 205. Obudowa lekka.

9. Obliczenia reakcji podpór.

F=772[N] F_n =500[N]

A Δ C Δ B D

R_a R_b

120 200 80

Dane:

F= 772[N]

F_n= 500[N]

Obliczeni:

Σ M_B = 0 ; R_A 320 - F 200 - F_n 80 = 0

Σ X = 0 ; R_A - F + R_B + F_n = 0

Wyniki:

R_A = 607[N]

R_B = - 335,5[N]

10. Wykres momentów gnących.

72,9 [Nm]

40 [Nm]

A C B D

11. Wykres sił tnących.

607,5 772

A B C D

500

335,5

M_{g max} = R_A 120 = 72900 [Nmm]

M_{g B} = F_n 80 = 40000 [Nmm]

M_s =9559 (N / n) = 96,3 [Nm]

14. Obliczam połączenie klinowe pod koło pasowe.

F

d

Przenoszony moment obrotowy.

Dane:

d = 30[mm]

M_s = 96,3[Nm]

k₀ = z k_c

z =0,6

k_c = 145[Mpa]

k₀ = 87 [Mpa]

Obliczenia:

P =F/ (l₀ n/2) ≤ k₀

F = 2M / d

l = l₀ + b

Wyniki:

F = 6420[N]

l₀ ≥ 21,084[mm]

l = 29,084 ⇒ 32[mm]

Wpust b × h = 8 × 7

Liczba wpustów - n

Pod koło napędzające taśmę

Zastosowałem te same wzory i w wyniku otrzymałem:

F =7704[N]

l₀ ≥ 25,3 [mm]

l =33,3[mm]

Przyjmuję l = 36 [mm]

7

---