Upload
danijel-trajkovic
View
902
Download
16
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 1
Zadatak 1. Vitlo sa ručnim pogonom pokreće se silom Fr=250N. Visina dizanja tereta je H=3m.
Ekscentričnost ručice za pogon vitla iznosi Rr=500mm, a okreće se sa nr=0.4s-1
, Slika 1.1. Prenosni
odnos mehanizma za dizanje tereta iznosi im=25, a stepen korisnog dejstva m=0.80.
a) Kolika je težina tereta koji bi radnik podigao, ako se teret direktno okačinje na jedan krak
užeta, Q=;
b) Odrediti brzinu dizanja tereta (vdiz=), kao i vreme za koje se teret može podići na visinu od
H=2m pri namotavanju užeta na doboš prečnika Dd=250mm (tdiz=).
Slika 1.1
Pošto je teret direktno okačen o jedan krak užeta to je:
Fu=Q
Fu-sila u užetu
Q-nosivost vitla
a) Moment na ručici vitla:
Mruč=FrRr=25050=12500Ncm
Moment na dobošu:
d ddob u ruč m m
ruč m m
d
D DM F Q M i
M i .Q N kN( t )
D
2 2
2 2 12500 25 0 820000 20 2
25
b) Brzina dizanja tereta vdiz:
rdiz dob d d
m
n . mv n D D . .
i min
0 4 600 25 0754
25
Vreme dizanja tereta do visine od H=2m:
diz
diz
Ht . min
v .
2265
0754
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 2
Zadatak 2. Kolika se sila vuče može ostvariti vitlom koje obrću n=2 radnika, svaki ručnom silom
Fr=250N, ako je prečnik doboša Dd=315mm, krak ručice lr=350mm, a brojevi zuba zupčanika
iznose: z1=16; z2=80; z3=14; z4=112. Stepen korisnosti prenosnog mehanizma m=0.75.
Na Slici 2.1 je shematski prikazano vitlo za dizanje tereta:1-dve ručice za pokretanje vitla ručnom
silom; 2-automatska kočnica za dizanje tereta do određene visine; 3-zupčani prenosnik; 4-doboš
ručnog vitla; 5-noseća konstrukcija ručnog vitla.
Slika 2.1
Ukupni prenosni odnos ručnog vitla:
z zi i i
z z 2 4
1 2
1 3
80 11240
16 14
Moment uvijanja pogonskog vratila na koje se deluje ručnom silom Fr sa n=2 radnika:
u r rM F l . Nm 2 2 250 035 175
Moment uvijanja doboša:
dob u mM M i . Nm 175 40 075 5250
Vučna sila koja se može ostvariti vitlom:
dobv
d
MF N . kN
D .
2 2 525033333 3333
0315
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 3
Zadatak 3. Uređaj za premeštanje tereta nosivosti Q=5t, dimenzija a=2.6m, b=5.6m, prikazan je na
Slici 3.1. Ploča za prenošenje tereta vezana je u tačkama A i B jednim, a u C i D drugim užetom.
Oba užeta se na sredini, u tački O, zahvataju kukom dizalice tako da je visina od površine ploče do
kuke h=1.5m. Izabrati uže AOB, odnosno COD za vešanje ploče sa teretom o kuku dizalice. Stepen
sigurnosti užeta K=4.5.
Slika 3.1
Rastojanje između tačaka AB, odnosno CD u kojima se vezuje uže za noseću ploču, d-određuje se
iz izraza:
d a b . . . m 2 2 2 226 56 617
Dužine užadi AOB, odnosno COD, koja se u tački O okačinju o kuku, l, iznose:
l . d h . . . . m 2 22 22 05 2 05 617 15 686
Ugao između jedne grane jednog užeta i vertikalne ose je:
d.
tg .h .
06172 2056 642 15
Sila u jednoj grani užeta za vezivanje noseće ploče:
QS N
z cos cos
3
0
50 1028515
4 64
Pri čemu je z=4 za AOB i COD koje se sučeljavaju u tački vešanja o kuku O.
Sila kidanja užeta (računska prekidna sila):
rF K S . N . kN 45 28515 128318 1283
Usvaja se obično uže nazivnog prečnika dn=14mm, računske prekidne sile 144kN pri nazivnoj
zateznoj čvrstoći Rm=1770N/mm2, oznake 14 JUS C.H1.072 1770.
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 4
Zadatak 4. Odrediti stepen sigurnosti užeta koje nosi traverzu u slučajevima kada su dužine takve
da vertikalna rastojanja glavne kuke od tačke vešanja budu:
a) h1=1200mm
b) h2=1800mm
c) Kolika je najmanja dužina hmin s obzirom na njegovu jačinu na kidanje
d) Koliki su napadni moment savijanja i aksijalna sila u sredini raspona traverze za dužinu
užeta koja je zadata u a)
Poznati su sledeći podaci: mQ=1000kg- masa tereta; Fumax=118kN- maksimalna sila u užetu.
Shematski prikaz traverze za nošenje tereta dat je na Slici 4.1 a).
a) b)
Slika 4.1
a) Ugao između užeta i ose traverze je:
tg . . 0120006 3096
2000
Ukupna težina tereta je :
Q=10000N; 3Q=30000N;
pa je sila u jednoj grani užeta Fu , Slika 4.1 b):
A A B
Au u u
QF Q F F N
FF F F N
sin sin .
1 2 0
3 300002 3 15000
2 2
1500029155
3096
Stepen sigurnosti užeta koje nosi traverzu iznosi:
u max
u
FK .
F
118000405
29155
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 5
b) tg . . 0180009 4199
2000
A A B
Au u u
QF Q F F N
FF F F N
sin sin .
1 2 0
3 300002 3 15000
2 2
1500022423
4199
Stepen sigurnosti užeta koje nosi traverzu u ovom slučaju iznosi:
u max
u
FK .
F
1180005 26
22423
c) Za Fu=Fumax=118000N je stepen sigurnosti užeta K=1, tako da je:
u A B
AA B
u
min minmin
min
F sin F F
Q FF F N;sin . .
F
h htg ;h tg tg .
l
h mm
0
0
3 30000 1500015000 012712 73
2 2 118000
2000 2000 732000
2
256
d) Aksijalna sila Fa iznosi:
Slika 4.2
A a u
a
F F F cos cos .
F N
029155 3096
25000
Napadni moment savijanja u sredini raspona traverze iznosi:
A a u
a
a
s A
s
F F F cos cos .
F N
m F . .
m Nm
M F . Q . m
M . . Nm
029155 3096
25000
015 25000 015
3750
20 20
15000 20 10000 20 3750 13750
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 6
Zadatak 5. Vitlo sa ručnim pogonom pokreće se silom Fr=250N. Visina dizanja tereta je H=3m.
Ekscentričnost ručice za pogon vitla iznosi Rr=500mm, a okreće se sa nr=0.4s-1
, Slika 5.1. Prenosni
odnos mehanizma za dizanje tereta iznosi im=25, a stepen korisnog dejstva m=0.80. Stepen
korisnog dejstva koturače iznosi kot=0.96.
a) Kolika bi bila težina tereta koji bi radnik podigao ako se pri dizanju tereta koristi donja
prosta koturača sa z=2 kraka (koturača je sa jednim pomičnim koturom), Q=;
b) Odrediti brzinu dizanja tereta (vdiz=), kao i vreme za koje se teret može podići na visinu od
H=2m pri namotavanju užeta na doboš prečnika Dd=250mm (tdiz=).
Slika 5.1
a) Pošto se pri dizanju tereta koristi donja prosta koturača sa z=2 kraka užeta to je FuQ:
Fu-sila u užetu
Q-nosivost vitla
Sila u užetu:
u
kot
QF
z
Moment na dobošu:
d ddob u ruč m m r r m m
kot
r r m m kot
d
D DQM F M i F R i
z
z F R i . .Q N . kN( . t )
D
2 2
2 2 2 250 500 080 09638400 38 4 384
250
b) Brzina dizanja tereta vdiz:
dob dob d d rdiz
kot kot kot m
v n D D n . . mv .
i i i i min
0 25 0 4 600377
2 25
Vreme dizanja tereta do visine od H=2m:
diz
diz
Ht . min
v .
253
0377
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 7
Zadatak 6. Dva vitla različitih karakteristika podižu teret zajedničkom koturačom. Potrebno je
odrediti:
a) Ukupnu snagu za dizanje koju ostvaruju oba vitla;
b) Brojeve obrta prevojnih koturova i kotura u koturači;
c) Izračunati ukupno vreme podizanja tereta (tu=) na visinu H, ako je vreme ubrzanja t1=2.5s;
Zanemartiti trenje u koturovima, tj. kot=1.
Poznati su sledeći podaci:
za vitlo 1:
Dd1=400mm-prečnik doboša vitla
ndob1=50min-1
za vitlo 2:
Dd2=500mm
ndob2=25min-1
meh=0.85- stepen korisnog dejstva prenosnog mehanizma
Dk1= Dk2 =Dk3 =315mm-prečnici koturova 1,2 i 3
mQ=3200kg- masa tereta koji se podiže
H=25m-visina dizanja tereta
Slika 6.1
a) Sila u užetu:
u u u
k
QF N F F
z
1 2
3200016000
2 1
Momenti na dobošima 1 i 2:
du
du
D .M F Nm
D .M F Nm
11
22
0 416000 3200
2 2
0516000 4000
2 2
Za brojeve obrtaja doboša 1 i 2:
ndob1=50min-1
; ndob2=25min-1
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 8
Ukupna potrebna snaga za dizanje tereta koju ostvaruju oba vitla je:
dob dob
m
n nM M
P W kW.
1 21 2
50 253200 4000
30 30 30 30 32032 32085
b) Brojevi obrta prevojnih koturova nk1 i nk2 i kotura u koturači nk3:
dob d dob ddob
dob d dob ddob
už dob už dob
k k užuž k
k
k k užuž k
n D n D . mv .
s
n D n D . mv .
s
v v ;v v
n D v .v n . min
D .
n D vv n
1 1 1 11
2 2 2 22
1 1 2 2
11 1 11 1
1
2 22 2
50 0 41 047
30 2 60 60
25 050654
30 2 60 60
60 60 1 047635
60 0315
60
60 k
.. min
D .
12
2
60 06543968
0315
Trenutni pol brzina nalazi se u tački P, Slika 6.2.
Slika 6.2
Obimna brzina kotura 3 iznosi:
A B AB už už už ok
už už dob dobok
v v v ;v v R v v
v v v v . . mv .
s
1 2 2 3
1 2 1 23
2 2
1047 06540196
2 2 2
Broj obrta kotura 3 iznosi:
okk
k
v .n . min
D .
133
3
60 60 01961188
0315
A B
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 9
c) Određivanje trenutnog pola brzina
už už
diz uždiz už
v v . .; x . m
R x x . x x
..R xv v m
v v . .R x x x . s
1 2
22
1047 06540524
2 0315
03150524
20654 0850524
Do brzine dizanja tereta može se doći i iz izraza:
už uždiz
v v . . mv .
s
1 2 1047 0654
0852 2
Slika 6.3
Prema Slici 6.3 mogu se odrediti rastojanja s1 i s2, a potom i ukupno vreme podizanja tereta tu na
visinu H, ako je vreme ubrzanja t1=2.5s:
diz
diz
v t . .s . m
s H s . . m
s .t . s
v .
11
2 1
22
085 251062
2 2
25 1062 2394
23942816
085
Tako da je ukupno vreme podizanja tereta tu na visinu H:
ut t t . . . s 1 2 25 2816 3066
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 10
Zadatak 7. Za mehanizme pogona dizanje koji su prikazani na Slici 7.1 a) i 7.1 b) odrediti nosivost
dizalice mQ čiji je shematski prikaz pogona dizanja pokazan na Slici 7.1 b), odnosno snagu
elektromotora pogona dizanja PEM prema Slici 7.1 a). Poznati su sledeći podaci: PEM=P1=P2-snage
elektromotora pogona dizanja mosne dizalice prema Slici 7.1, vdob1=1.5vdob2-obimne brzine doboša,
vdiz=2.5m/min- brzina dizanja. Nosivost dizalice čiji je mehanizam pogona dizanja shematski
prikazan na Slici 7.1 a) iznosi mQ =20t, a 1=2 =m =0.8- stepen korisnosti prenosnog
mehanizma.
Slika 7.1
Kako je 1=2=m i s obzirom da je PEM=P1=P2, to će biti:
diz diz
m m
diz diz
diz
diz
dob dob
Q v Q v
Q v Q v
vQ Q
v
v . v
1 1 2 2
1 1 2 2
12 1
2
1 2
60 60
15
Prenosni odnos dvojne koturače a) može se izraziti kao:
dobkot dob diz
diz
v mi v v
v 1
1 1 1
1
63 3
2 2
Prenosni odnos proste koturače b) može se izraziti kao:
dobkot dob diz
diz
vi m v v
v 2
2 2 2
2
4 4
gde je m broj krakova užeta.
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 11
Polazeći od uslova zadatka i dobijenih izraza može se uspostaviti relacija:
dob diz diz
dob diz diz
v v v. .
v v v 1 1 1
2 2 2
3 415 15 2
4 3
Sada je moguće odrediti nosivost dizalice čiji je mehanizam za dizanje predstavljen pod b):
dizQ
diz
vQ Q kN ,m t
v 1
2 1 2
2
200 2 400 40
Kako je:
dizdiz diz
diz
v mv v .
v min 1
1 2
2
2 2 2 25 5
Snaga elektromotora za pogon dizanja koji je shematski prikazan pod a), može se odrediti iz
izraza:
dizEM
Q vP P . kW
.
1 11
1
200 52083
60 60 08
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 12
Zadatak 8. Kod jednog mehanizma za dizanje tereta koji je shematski prikazan na Slici 8.1 poznati
su sledeći podaci: visina dizanja tereta H=10m, prečnik užeta du=20mm, računska sila kidanja užeta
Fr=220kN, broj obrta elektromotora nEM=716min-1
, ukupni stepen korisnosti mehanizma za dizanje
m=0.82, stepen korisnosti koturače kot=0.98, prenosni odnos reduktora ired=12.5, prenosni odnos
spoljnog, otvorenog zupčastog para iz=1.25, stepen sigurnosti užeta K=5.5, odnos između
minimalnog prečnika doboša i užeta za srednji režim rada A=Dd/du=20.
Potrebno je odrediti:
a) Nosivost dizalice i prenosni odnos koturače;
b) Brzinu dizanja tereta;
c) Snagu pogonskog elektromotora za dizanje tereta;
d) Brzine u tačkama: O1, O3 i O5, A1, A2, A3, A4 i A5 i brzinu doboša, mesto gde se nalazi
trenutni pol brzina koturova 1, 3 i 5: P1, P3 i P5, ako su poluprečnici svih koturova jednaki i
iznose Rk=Dd/2.
e) Broj aktivnih zavojaka na dobošu
Slika 8.1
a) Kako je radna sila u užetu:
kot rru
kot
z FF Q .F Q . kN
K z K .
6 098 220235 2
55
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 13
S obzirom da je prosta koturača u pitanju, tj. samo jedan kraj užeta se namotava na doboš, to je
prenosni odnos koturače:
koti z 6
b) Brzina dizanja tereta može se odrediti tako što bi se najpre odredila brzina doboša:
dob dob dob
dobdob u
u
EM EMu red z dob
dob red z
dob
v D n
DA D A d mm
d
n ni i i n . min
n i i . .
mv . . .
min
1
20 20 400
7164582
125 1 25
0 4 4582 5758
Brzina dizanja je:
dobdiz
kot
v . m mv . .
i min s
575896 016
6
c) Snaga pogonskog elektromotora za dizanje (računska snaga):
dizr
m
Q v . .P . kW
.
235 2 016459
082
d) Brzine u tačkama O1, O3 i O5 su:
Slika 8.2
y
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 14
diz
m mv v . .
min s 96 016
P1 je trenutni pol brzina za kotur 1, pa je zato brzna tačke A1 jednaka 2vdiz.
k diz k A A diz
m mR : v R : v v v . . .
min s 1 12 2 2 96 192 032
Brzna tačke A2 jednaka je 2vdiz pošto se radi o neistegljivom užetu samo što je usmerena naniže,
a trenutni pol za kotur 3 je P3 i određuje se preko rastojanja x, a zatim se određuje i brzina tačke
A3:
A diz A
diz k diz k
diz k A A diz
v v v
x : v R x : v x R . m
m mx : v R x : v v v . . .
min s
2 1
3 3
2
2 22 200 1333
3 3
2 4 4 96 38 4 064
Na analogan način određujemo brzinu tačaka A4 i A5 kao i trenutni pol kotura 5, P5:
A diz A
diz k diz k
diz k A A diz
v v v
x : v R y : v y R mm
m mx : v R y : v v v . . .
min s
4 3
5 5
4
4 44 200 160
5 5
4 6 6 96 576 096
e) Broj aktivnih zavojaka na dobošu:
kotA
d
H iz . zavojaka
D .
10 64775 48
0 4
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 15
Zadatak 9. Mehanizam za dizanje mosne dizalice sa motornim pogonom je nosivosti mQ =10t.
Poznati su sledeći podaci ove dizalice: PEM=25kW- snaga elektromotora za pogon dizanja;
nEM=958min-1
- broj obrta elektromotora za pogon dizanja; du=18mm- prečnik užeta za dizanje
tereta; Fr= 178500N – računska sila kidanja izabranog užeta; Dd/du=22- odnos između minimalnog
prečnika doboša i prečnika užeta za teški režim rada dizalice (pogonska klasa 3); m =0.82- stepen
iskorišćenja mehanizma za pogon dizanja. Teret se podiže preko donje dvojne koturače koja je
shematski prikazana na Slici 9.1. Potrebno je odrediti: a) Stepen sigurnosti užeta na kidanje K; b)
Prečnik doboša (posle izračunavanja prečnika doboša, usvojiti prvu veću standardnu vrednost); c)
Prenosni odnos mehanizma za pogon dizanja; d) Brzinu dizanja tereta.
Slika 9.1
a) Broj krakova užeta dvojne koturače iznosi:
z 4
Prenosni odnos dvojne koturače iznosi:
kot
zi
42
2 2
Sila u užetu Fu izračunava se iz izraza:
u
kot
QF kN
z
10025
4 1
Stepen sigurnosti užeta:
r
u
FK .
F
17850071
25000
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 16
b) Prečnik doboša izračunava se iz izraza:
dd u u
u
DD d A d mm
d
22 18 396
Usvaja se standardni prečnik doboša:
dD mm 400
c) Prenosni odnos mehanizma za dizanje tereta:
dobm
EM m
Mi
M
Obrtni moment na dobošu se može izračunati:
ddob u
DM F kNcm 2 25 40 1000
2
Obrtni moment na vratilu elektromotora:
EM EMEM
EM EM
P PM . kNm . kNcm
n
30 30 250 249 249
958
pa je:
dobm
EM m
Mi .
M . .
10004898
249 082
d) Brzina dizanja tereta se može izračunati na sledeći način:
EMdob
m
nn . min
i .
19581956
4898
d dobdiz
kot
D n . . mv .
i min
0 4 195612 29
2
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 17
Zadatak 10. Odrediti snagu elektromotora za pogon dizanja jedne mosne dizalice, pogonske klase
3 (JUS M.D1.020- teški režim rada). Uže za dizanje tereta smatrati da je punog metalnog poprečnog
preseka. Poznati su sledeći podaci dizalice: mQ =63t- nosivost mosne dizalice; im=81- prenosni
odnos mehanizma pogona dizanja; nEM= n1 =750min-1
- broj obrta elektromotora; kot =0.92- stepen
korisnosti koturače; K=6.3- stepen sigurnosti užeta (za pogonsku klasu 3); z=8- broj krakova užeta
dvojne koturače; Dd/du=22- odnos između prečnika doboša i prečnika užeta za pogonsku klasu 3;
Rm=180kN/cm2 – zatezna čvrstoća žice u užetu, m =0.8- stepen iskorišćenja mehanizma za pogon
dizanja.
Prenosni odnos dvojne koturače:
kot
zi
84
2 2
Broj obrta doboša određuje se iz izraza:
EMdob
m
nn . min
i
17509 26
81
Računska sila kidanja užeta
ur m u
dF R F K
2
4
Fu- sila u užetu
K-stepen sigurnosti užeta
Sila u užetu Fu se izračunava iz izraza:
u
kot
QF . kN
z .
630856
8 092
Prečnik užeta se može odrediti iz izraza:
uu
m
F K . .d . cm . mm
R
4 4 856 63195 195
180
Usvaja se uže standardnog prečnika 20mm.
Prečnik doboša je:
d uD A d mm 22 20 440
Usvaja se standardni prečnik doboša:
dD mm 500
Obimna brzina doboša određuje se iz izraza:
d dobdob
D n . . mv .
s
926 050242
60 60
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 18
Brzina d izanja tereta:
dobdiz
kot
v . mv .
i s
0 24200605
4
Potrebna snaga elektromotora za pogon dizanja mosne dizalice:
dizr
m
Q v .P . kW
.
630 00605476
08
Iz kataloga proizvođača potrebno je usvojiti elektromotor snage:
EM rP P
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 19
Zadatak 11. Proveriti karakteristiku zagrevanja mehaničke kočnice sa dve papuče, ugrađene u
mehanizam za dizanje tereta, za koji su poznati sledeći podaci:
nosivost Q =63kN
snaga instaliranog elektromotora PEM=20kW
prenosni odnos proste koturače ik=2
prenosni odnos reduktora (prenosnog mehanizma) ir=2
prečnik doboša Dd=400mm
stepen korisnosti mehanizma za dizanje m =0.85
stepen sigurnosti kočnice k=2
prečnik kočnog doboša Dk=250mm
koeficijent trenja obloge po kočnom dobošu k=0.4
ugao obuhvata papuče =600=/3 rad
širina papuče Bk=80mm
Karakteristika zagrevanja, ili specifična snaga kočenja, je proizvod pritiska papuče na doboš i
obimne brzine na kočnom dobošu (pvk) .
Pritisak se izračunava po obrascu:
Np
A
Normalna sila pritiska papuče na doboš:
k
k k
MN
D
Sila u užetu se određuje iz izraza:
u
kot
QF
z
k
Q
i
1
Moment od tereta na dobošu (za prostu koturaču):
d ddob u
k
D Q DM F
i
2 2
Moment od tereta redukovanog na pogonsko vratilo elektromotora (kočnice) pri kočenju:
dob d dst( k ) m m m
red red k u
M Q D Q DM
i i i i
2 2
Stepen sigurnosti pri kočenju:
k
st( k )
Mk
M
Pa je kočni moment:
k st kM k M ili k stM k M 2
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 20
gde je statički moment sveden na vratilo elektromotora pri normalnom režimu rada:
dob dst
red m u m
M DM Q
i i
1 1
2
pa je:
d mk st
k r m
Q D k . .M k M . Nm
i i
22 100000 0 4 2 085
28332 2 2 60
i
k
k k
M .N N
D . .
28332833
0 4 0 25
Površina papuče:
kk
D .A B . . m
2025
008 0010472 3 2
Pritisak je:
Np Pa
A .
2833270583
001047
Brzina dizanja:
mP . mv .
Q s
20000 085017
100000
Ugaona brzina elektromotora:
kEM d r r
d
v i . radi i
D . s
2 2 017 260 102
0 4
Obimna brzina na kočnom dobošu:
kk EM
D . mv .
s
025102 1275
2 2
Karakteristika zagrevanja je:
k
W kWp v . .
m dm
2 2270583 14025 3449933 345
k k dop
daNmp v ( p v )
cm s
250
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 21
Zadatak 12. Karakteristike kočnice sa dve papuče mehanizma za dizanje su sledeće: Ap=86cm2-
površina obloge papuče kočnice; pvk=0.300kNm/cm2s-specifična snaga kočenja (karakteristika
zagrevanja); k=0.4-koeficijent trenja između papuče i doboša kočnice. Donja prosta koturača je
nosivosti mQ=3.2t. Uže se namotava na doboš prečnika Dd=320mm. Broj krakova donje proste
koturače je z=2.
Odrediti stepen sigurnosti kočenja k ako je poznato: nEM=945min-1
-broj obrta elektromotora
mehanizma za pogon dizanja; ired=30-prenosni odnos reduktora; m=0.84-ukupni stepen korisnosti
prenosnog mehanizma.
Prenosni odnos proste koturače:
koti z 2
Moment kočenja kočnice sa dve papuče:
k k kM N D
Iz izraza za određivanje karakteristike zagrevanja mehaničke kočnice sa dve papuče može se
odrediti NDk:
p kk EMk k
p EM
A p vD nNp v N D
A n
60
60
Moment kočenja se može izračunati iz:
p k
k k
EM
A p v .M . . Nm . kNm
n
360 60 86 0300 100 4 2086 0 2086
945
Sila u užetu se određuje iz izraza:
u
kot
QF N
z
332 1016000
2 1
Moment od tereta na dobošu (za prostu koturaču):
ddob u
D .M F . kNm 3 032
16000 10 2562 2
Moment od tereta redukovanog na pogonsko vratilo elektromotora (kočnice) pri kočenju:
dobst( k ) m
red
M .M . . kNm
i
256084 007168
30
Stepen sigurnosti pri kočenju:
k
st( k )
M .k .
M .
0 2086291
007168
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 22
Zadatak 13. Izračunati snagu elektromotora pogona dizanja mosne dizalice. Dizanje se ostvaruje
preko proste koturače, a poznati su sledeći podaci dizalice: mQ=10t- nosivost dizalice; Dd=400mm-
prečnik doboša; H=12.56m- ukupna visina dizanja; zA=20-broj aktivnih zavojaka na dobošu;
pvk=0.25kNm/cm2s- specifična snaga kočenja (karakteristika zagrevanja); p=12N/cm
2 –srednji
površinski pritisak papuče; Dk=400mm-prečnik kočnog doboša; m=0.85-ukupni stepen korisnosti
prenosnog mehanizma; ired=80-prenosni odnos reduktora.
Prenosni odnos proste koturače:
koti z
Broj aktivnih zavojaka na dobošu:
kot d AA kot
d
H i D z .z i
D H .
0 4 202
1256
Kritična brzina klizanja vk na obodu kočnog doboša može se odrediti iz izraza:
kk
p v . m mv . .
p . s min
025208 208 60 1250
0012
Broj obrta elektromotora mehanizma za pogon dizanja može se odrediti iz izraza:
kEM
k
vn min
D .
112501000
0 4
Broj obrta doboša:
EMdob
red
nn . min
i
11000125
80
Obimna brzina na dobošu, kao i brzina užeta, mogu se odrediti iz izraza:
dob už d dob
mv v D n . . .
min 125 04 158
Brzina dizanja tereta:
dobdiz
kot
v . mv .
i min
15879
2
Potrebna snaga elektromotora za pogon dizanja određuje se iz izraza:
dizr
m
Q v .P . kW
.
100 7915 49
60 60 085
Usvaja se motor nekog proizvođača tako da je EM rP P .
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 23
Zadatak 14. Pogon dizanja jedne mosne dizalice ostvaruje se preko dvojne koturače.Odrediti
brzinu dizanja tereta i broj krakova dvojne koturače. Poznati su sledeći podaci dizalice: mQ=5t-
nosivost dizalice; Dd=400mm-prečnik doboša; pvk=150Nm/cm2s- specifična snaga kočenja
(karakteristika zagrevanja); p=12N/cm2 –srednji površinski pritisak papuče; Mk=90Nm-moment
kočenja; m=0.885-ukupni stepen korisnosti prenosnog mehanizma; ired=94.29-prenosni odnos
mehanizma pogona dizanja; Ap=58.9cm2- površina obloge papuče kočnice; k=0.4-koeficijent trenja
između papuče i doboša kočnice; k=1.915- stepen sigurnosti kočenja.
Prenosni odnos dvojne koturače:
už dobkot
diz diz
v v zi
v v
2
Iz izraza za određivanje karakteristike zagrevanja mehaničke kočnice sa dve papuče, može se
izračunati broj obrta elektromotora za pogon dizanja:
p kk EMk EM
p k
A p vD nNp v n
A N D
60
60
Iz izraza za moment kočenja potrebno je odrediti NDk:
kk k k k
k
MM N D N D = Nm
.
90225
0 4
tako je broj obrta elektromotora:
p k
EM
k
A p v . n min
N D
160 589 60 150
750225
Broj obrta doboša određuje se iz izraza:
EMdob
red
nn . min
i .
17507954
94 29
Brzina užeta, odnosno obimna brzina doboša, određuju se iz izraza:
EMdob už d dob d
red
n mv v D n D .
i . min
7500 4 10
94 29
Stepen sigurnosti kočenja određuje se iz izraza:
k dst( k ) st m m
st( k ) red m
M Q Dk . ; M M
M z i
2 21915
Odakle je:
kst
m
MM Nm
k . .
2 2
9060
1915 0885
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 24
Potrebna snaga elektromotora za pogon dizanja tereta:
EMEM st EM st
nP M M . . kW
750006 471
30 30
Međutim snaga elektromotora se može odrediti i iz sledećeg izraza:
dizEM
m
Q vP
60
odakle se može izračunati brzina dizanja:
m EMdiz
P . . mv .
Q min
60 60 0885 471500
50
Prenosni odnos dvojne koturače:
už dobkot
diz diz
v vi
v v
102
5
Broj krakova dvojne koturače iznosi:
kotz i 2 2 2 4
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 25
Zadatak 15. Dizalicom nosivosti mQ=3.2t podiže se teret brzinom vdiz=16m/min. Izračunati stepen
sigurnosti kočenja uređaja za dizanje, kočnicom sa dve papuče, ako su poznati sledeći podaci o
kočnici: Ap=86cm2- površina obloge papuče kočnice; pvk=300Nm/cm
2s- specifična snaga kočenja
(karakteristika zagrevanja); k=0.4-koeficijent trenja obloge;
Pogonsko vratilo elektromotora okreće se sa nEM=945min-1
; m=0.885-ukupni stepen korisnosti
prenosnog mehanizma.
Stepen sigurnosti određuje se iz izraza:
k k
st( k ) st m
M Mk
M M
2
Iz izraza za specifičnu snagu kočenja:
p kk EMk k
p EM
A p vD nNp v N D
A n
60
60
Moment kočenja:
p k
k k k k
EM
A p vM N D = . . Nm . kNm
n
60 60 86 3000 4 20857 0 20857
945
Potrebna snaga mehanizma za pogon dizanja određuje se iz izraza:
dizEM
m
Q vP . kW
.
32 161016
60 60 084
Pored toga potrebna snaga elektromotora za pogon dizanja može se izračunati i iz izraza:
EM EMEM st st
EM
n P .P M M . kNm
n
30 30 1016010266
30 945
Tako da je stepen sigurnosti kočenja kočnicom sa dve papuče:
k
st m
M .k . .
M . .
2 2
0 208572879 288
010266 084
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 26
Zadatak 16. Za jedan dizalični mehanizam za dizanje tereta datih parametara, odrediti koliki deo
ukupne snage potrebne za period puštanja u rad (period neustaljenog kretanja) otpada na
savlađivanje inercije korisnog tereta, a koliki na savlađivanje inercije obrtnih masa mehanizma.
Zadati podaci:
nosivost Q=100 kN
brzina dizanja v=9 m/min
prenosni odnos dvojne koturače ik=2
zamajni moment masa na vratilu elektromotora G1D1 2
=50 Nm2
vreme ubrzavanja tereta t1=1 s
stepen korisnosti mehanizma =0.8
prečnik doboša za dizanje tereta Dd =400 mm
broj obrta elektromotora nEM =950 min-1
Moment statičkih otpora na dobošu (pošto je dvojna koturača u pitanju namotavaju se dva kraka
užeta na doboš):
dob d d dst u
D D Q DQM F
m m
2 2
2 2
gde je m broj krakova užeta i određuje se iz prenosnog odnosa dvojne koturače ik:
km i 2
Moment statičkih otpora redukovan na vratilo elektromotora:
dob
stst
MM
i
gde je i prenosni odnos mehanizma koji se određuje na osnovu relacija:
EM
d
EMEM
d kd
d d
dk
.i .
.
n rad.
s
v i v rad.
D D . s
vi
v
99 486632
15
95099 48
30 30
92 2
60 150 4
2 2
pa je:
ddob
st dst
k
Q D
M Q D .mM . Nmi i i i . .
100000 0 4188 48
2 2 2 6632 08
Dinamički moment sveden na vratilo elektromotora u fazi ubrzavanja:
tr rot
din din dinM M M
Transportni uređaji i mašine Mehanizmi za dizanje tereta
Vežbe 27
Dinamički moment usled translatornog kretanja korisnog tereta sveden na vratilo elektromotora:
tr ddin in
DM F
m i
1 1 12
2
gde je Fin inercijalna sila korisnog tereta:
in Q
Q vF m a
g t 1
1
a1- ubrzanje tereta
va
t1
1
pa je:
tr
din d
d dEMdd
tr kdin Q d Q d Q d
k k k
EM dQ
k
Q v .M D . . Nm ili
g t m i . . .
v DDi iM m D m D m Dt i i t i i t i i
Dm
t i i
1
2 2
1 1 1
2
2 2
1
1 1 1 100000 015 1 1 10 4 288
981 1 4 6632 08
1 1 1 1 1 1 1 1 122
2 2 2
1 1 1 1
4
Dinamički moment usled obrtnih masa:
rot EM EMdin
nM . . J . . J . . J
t . t
1 1 1
1 1
11 1 2 11 1 2 11 1 2955
gde je J1 moment inercije masa na vratilu elektromotora :
G DJ . kgm
g .
221 1
1
501 27
4 4 981
pa je:
rot EMdin
.M . J . . . Nm
t
1
1
99 4811 11 1 27 13897
1
Ukupan moment otpora ubrzavanju je:
tr rot
uk st din st din dinM M M M M M . . . . Nm 18848 288 13897 33033
a njegove komponente učestvuju u ukupnom momentu sa sledećim procentima:
tr rot
st din dinM . Nm . % ;M . Nm . % ;M . Nm . % 18848 5706 288 087 13897 4207