Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Katedra podstaw budowy i eksploatacji maszyn
Zadanie konstrukcyjne nr 2.
Przekładnia pasowa.
Marek Trybus
Rok III, UT
Wydział IMiR
Rok akademicki 1999/2000
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
N=10 [kW] n1=1350 [1/min] n2=700 [1/min]
N=10 [kW] ζo = 0,95
n1=1350 [1/min] n2=700 [1/min]
ns = 1360 [1/min] Ns = 11 [kW] ds = 42 [mm] b = 12h9
|
Przekładnia pasowa. Temat nr 5.
Zaprojektować przekładnię pasową z pasami klinowymi przenoszącą moc 10 [kW] , obroty 1350 [1/min] i 700 [1/min] w średnich warunkach pracy.
Rys. 1.) Schemat przekładni pasowej.
Dobrano: ζo = 0,95 (dla przekł. pasowej klinowej)
Nso = N/ζo = 10/0,95 = 10,53 [kW]
u = n1/n2 = 1360/700 = 1,93
Z katalogu dobrano silnik Sg160M-4 (trójfazowy indukcyjny z wirnikiem klatkowym)
Ns =11 [kW] > Nso = 10,53 [kW] ns = 1360 [1/min] ≈ n1 = 1350 [1/min]
|
ζo = 0,95
Nso = 10,53 [kW]
u = 1,93
|
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
|
1.5 Rzeczywiste przełożenie przekładni.
uo = ns/n2 = 1360/700 = 1,94
1.6 Wyznaczenie rzeczywistego momentu działającego na pasek.
T1 = N/ω2
gdzie: N = Ns/ζo = 11/0,95 = 11,58 [kW]
a wi ęc: T1 = 11,58⋅103/142,42 = 81,31 [Nm]
W.g PN-86/m-85200/06 dobrano dwa przekroje pasów dla których będą równocześnie prowadzone obliczenia.
lp = 14 [mm] lo = 17 [mm] ho = 11 [mm] hp = 4,2 [mm]
lp = 19 [mm] lo = 22 [mm] ho = 14 [mm] hp = 5,7 [mm]
|
uo = 1,94
T1 = 81,31 [Nm]
B: ho = 11 [mm]
C: ho = 14 [mm] |
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
ε = 0,02
B: D1 = 140 [mm] D2 = 250 [mm]
C: D1 = 200 [mm] D2 = 425 [mm]
|
2.2 Dobór średnicy koła napędowego.
2.2.1 Minimalna średnica skuteczna koła napędzającego.
Przekrój B: D1m = 125 [mm] Przekrój C: D1m = 200 [mm]
2.2.2 Dobranie średnicy D1 w.g PN-66/M-85202.
D1 ≥ D1ob
Przekrój B: D1 = 140 [mm] Przekrój C: D1 = 200 [mm]
2.3 Obliczenie średnicy skutecznej koła napędzanego.
Przekrój B: D2ob = D1⋅u = 140⋅1,9 = 266 Przekrój C: D2ob. = D1⋅u = 224⋅1,9 = 425
2.4 Dobranie skutecznej średnicy skutecznej koła napędzanego w.g PN- /M .
D2 ≤ D2ob Przekrój B: D2 = 250 [mm] Przekrój C: D2 = 425 [mm]
2.5 Rzeczywiste przełożenie przekładni.
Dla przekroju B:
Dla przekroju C:
gdzie: ε - wspólczynnik poślizgu sprężystego
|
B: D1 = 140 [mm] C: D1 = 200 [mm]
B: D2 = 250 [mm] C: D2 = 425 [mm]
B: urz = 1,82
C: urz = 1,94
|
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
B: D1 = 140 [mm] D2 = 250 [mm] ho = 11 [mm]
C: D1 = 200 [mm] D2 = 425 [mm] ho = [mm]
B: D1 = 140 [mm] D2 = 250 [mm] a′ = 230 [mm]
C: D1 = 200 [mm] D2 = 425 [mm] a′ = 375 [mm]
B: L′pas=1085,8[mm] Lpas = 1120 [mm] a′ = 230 [mm] |
2.6 Minimalna odległość osi.
Przekrój B: amin = 0,55⋅(D1+D2) + ho = 0,55⋅(140+250) + 11 =225,5 [mm] Przyjęto a′ = 230 [mm]
Przekrój C: amin = 0,55⋅(D1+D2) + ho = 0,55⋅(224+425) + 14 =370,95 [mm] Przyjęto a′ = 375 [mm]
2.7 Obliczeniowa długość pasa.
Przekrój B:
Przyjęto w.g PN-86/M-85200/06 Lpas = 1120 [mm]
Przekrój C:
Przyjęto w.g PN-86/M-85200/06 Lpas = 1800 [mm]
2.8 Rzeczywista odległość osi.
Przekrój B: a = a′ + 0,5⋅(Lpas - L′pas) =230+0,5⋅(1120-1085,76) = 247,12[mm] Przyjęto a = 250 [mm] |
B: a′ = 230 [mm]
C: a′ = 230 [mm]
B: L′pas= 1085,8[mm] Lpas = 1120 [mm]
C: L′pas= 1796,3[mm] Lpas = 1800 [mm]
B: a = 250 [mm] |
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
C: L′pas=1796,3[mm] Lpas = 1800 [mm] a′ = 375 [mm]
B: D1 = 140 [mm] D2 = 250 [mm] a = 250 [mm]
C: D1 = 200 [mm] D2 = 425 [mm] a = 380 [mm]
n1= 1360 [1/min]
B: D1 = 140 [mm]
C: D1 = 224 [mm]
|
Przekrój C: a = a′ + 0,5⋅(Lpas - L′pas) = 375+0,5⋅(1800-1796,38) = 376,81[mm] Przyjęto a = 380 [mm]
2.9 Kąt opasania koła ϕ.
Przekrój B: ϕ1 = 180° - 57°⋅(D2 - D1)/a = 180-57(254-140)/250 = 154,72[°]
W.g PN-67/M-85202 dla ϕ1=155 [ ° ] odczytano Kϕ = 0,94
Przekrój C: ϕ1 = 180° - 57°⋅(D2 - D1)/a = 180-57(425-224)/280 = 139,08[°]
dla ϕ1=139 [ ° ] odczytano Kϕ = 0,88
2.10 Wspólczynnik KL uwzględniający liczbę okresów zmian obciążeń pasa w jednostce czasu zależny od długości pasa klinowego.
W.g PN-67/M-85203 odczytano:
Przekrój B: KL = 0,86 Przekrój C: KL = 0,85
2.11 Współczynnik KT uwzględniający trwałość pasa klinowego wyrażony w godzinach przy ustalonej liczbie godzin.
W.g PN-67/M-85203 odczytano:
Przekrój B i C: KT = 1,5
2.12 Prędkość pasa V.
Przekrój B: V = π⋅D1⋅n1/(60⋅103) = π⋅140⋅1360/(60⋅103) = 9,97 [m/s]
Przekrój C: V = π⋅D1⋅n1/(60⋅103) = π⋅224⋅1360/(60⋅103) = 15,96 [m/s]
|
C: a = 380 [mm]
B: Kϕ = 0,94
C: Kϕ = 0,88
B: KL = 0,86 C: KL = 0,85
B: KT = 1,5 C: KT = 1,5
B: V = 9,97 [m/s]
C: V = 15,96 [m/s] |
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
N = 10 [kW]
B: KT = 1,5 KL = 0,86 Kϕ = 0,94 Po = 3,24
C: KT = 1,5 KL = 0,85 Kϕ = 0,88 Po = 6,62
ψ = 0,6 - 0,7 T1 = 81,31 [Nm] D1 = 224 [mm] ϕ1 = 139,08 [°]
|
2.13 Potrzebna ilość pasów.
Przekrój B:
gdzie: Po = 3,24 przyjęto w.g PN-67/M-85203
Przyjęto Z = 6 [szt.]
Przekrój C:
Przyjęto Z = 3 [szt.]
W związku z mniejszą liczbą pasków do dalszych obliczeń przyjęto pasek o przekroju typu „C”.
2.14 Siła obciążająca wał.
S =2⋅So⋅sin(ϕ1/2) [N]
gdzie: So = Ft/(2⋅ψ) Ft = 2⋅103⋅T1/D1 = 2⋅103⋅ 81,31/224 = 725,98 [N] So = 725,98/(2⋅0,6) = 604,98 [N] czyli: S = 2⋅604,98⋅sin(139,08/2) = 1133,38 [N]
Średnica koła napędowego D1 = 224 [mm] Średnica koła napędzanego D2 = 425 [mm] Przekrój pasa typu „C” Ilość pasów Z = 3 [szt.] Średnica wału napędzającego d1 = 42 [mm]
PN-66/M-85202.
|
B: Z = 6 [szt.]
C: Z = 3 [szt.]
S = 1133,38 [N] |
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
lp = 19 [mm] b = 5,7 [mm] h = 14,3 [mm] h1 = 10 [mm] e = 25,5 [mm] f = 17,0 [mm] α = 38 [°]
D1 = 224 [mm] b = 5,7 [mm]
D2 = 425 [mm] b = 5,7 [mm]
Z = 3 [szt.] e = 25,5 [mm] f = 17 [mm]
dw = 42 [mm]
|
Rys. 2.) Wymiary wieńca
De1 = D1 +2⋅b =224 + 2⋅5,7 = 235,4 [mm] Przyjęto De1=236 [mm]
3.2.2.2 Koło napędzane:
De2 = D2 + 2⋅b = 425 +2⋅5,7 = 436,4 [mm] Przyjęto De2 = 438 [mm]
B = (Z - 1)⋅e + 2⋅f = (3-1)⋅25,5+2⋅17 = 85 [mm]
Koło napędowe - konstr. tarczowa Koło napędzane - konstr. ramionowa
Dp = (1,6 - 1,8)⋅dw = 1,5⋅42 = 63 [mm]
|
De1=236 [mm]
De2 = 438 [mm]
B = 85 [mm]
Dp = 63 [mm]
|
|
Dane |
Obliczenia i szkice |
Wyniki |
|
dw = 42 [mm] Dp = 63 [mm] B = 85 [mm] Lp = 75 [mm]
|
Rys. 4.) Wymiary piasty koła napędzającego |
|
Wyniki |
1
8