Proračun spojka

LAMELNA SPOJKA 1. UKLJUIVANJE TARNE LAMELNE SPOJKEUkljuivanje tarne lamelne spojke se openito svodi na to da se spaja sekundarna strana (gonjeni stroj s kutnom brzinom 2 ) s primarnom stranom spojke (pogonski stroj s kutnom brzinom 1 ). Ukljuivanje poinje u trenutku t 1 (slika 1.1.a). Spojka mora klizanjem premostiti razliku kutnih brzina, koja kod t 1 iznosi :

1 2 = = k(kutna brzina na poetku ukljuivanja). Uslijed momenta trenja klizanja Mtk ubrzava se sekundarna strana spojke , tako da postaje sve manji , a na koncu je jednak nuli. Do toke t2 spojka klie. Vrijeme t2-t1 je vrijeme klizanja tk. Kada spojka prione ( 1= 2) mogue je prenijeti okretni moment Mt.

Slika 1.1. Karakteristika kutne brzine (a) , teorijskog (b) i praktinog (c) okretnog momenta tarne lamelne spojke (Mtkp - moment trenja klizanja pri pokretanju) Od toke t1 do toke t3 rauna se vrijeme ukljuivanja spojke tu=t3-t1 . Ako se pretpostavi : 1. Mtkp=konst. 2. Linearna karakteristika od 1 i 2 izmeu t1 i t2. Moment trenja klizanja Mtk dobiva se tako da se korisnom (nazivnom) okretnom momentu Mtn pribroji moment ubrzanja masa gonjene strane Mtu :k

Mt = Mtn + Mtu , Nm Za sluaj praznog hoda stroja, nazivni okretni moment Mtn=0 i Mtk=Mtu, to znai da je ukupni moment trenja klizanja na raspolaganju za ubrzanje masa gonjene strane. Kod momenta tromosti masa 2 sekundarne strane reduciranog na vratilo spojke, slijedi moment ubrzanja masa gonjene strane

M

tu

= 2

d2 2 2 2 k , Nm dt dt tk

Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15

LAMELNA SPOJKAa vrijeme klizanja

tk =

2 k . M tu

Na osnovu zamanog momenta sekundarne strane (m D2)2=42 i brzine vrtnje za vrijeme klizanja

nk =

k 2

, s-1

slijedi:

tk =

(m D )2

2

k

4 M tu

=

GD 2 nk ,s 2 g M tu


LAMELNA SPOJKA 2. IZBOR IZMJERA TARNE LAMELNE SPOJKEIzmjere spojke odabiru se prema tablici 1 na temelju izraunatog okretnog momenta Mt (najblia vea vrijednost u tablici). Okretni moment iznosi :

M t = M tn + M tu = 306 ,95 +103 ,61 = 410 ,56 Nmgdje je Mtn nazivni okretni moment prema izrazu

M t = 410 ,56 Nm

M tn =

P

=

18000 306 ,95 Nm 58 ,64

M tn = 306 ,95 Nm

Kutna brzina:

= 1 =

n 560 = 58,64 rad/s 30 30

= 58,64 rad/s

- gdje je n brzina vrtnje u 1/min, a P zadana snaga koju treba prenijeti u W. Moment ubrzanja masa gonjene strane :

GD 2 52 58,64 M tu = = = 103,61 Nm 4 g t u 4 9,81 0,75

M tu = 103,61 Nm

gdje je :

GD 2 - zagonski moment masa gonjene strane , Nm 2 g = 9,80665 - gravitacijsko ubrzanje, m / s 2

t u = t k - vrijeme ukljuivanja spojke , s = 1 = k - kutna brzina , rad/s

Slijedi iz tablice 1. :

M t1 = 450 N tip spojke 40 . m


LAMELNA SPOJKA 3. POTREBAN BROJ LAMELA SPOJKEM t i odabrane spojke (tablica 1) izraunava se potreban broj lamela spojke na slijedei nain. Moment trenja klizanja M tk (odnosno okretni moment M t ) iznosi :Na temelju izraunatog okretnog momenta

M t = M tk = d k = d sr =gdje je :

dk Ft i , Nm 2 d k = 139 ,5 mm

d v + d u 150 + 129 = = 139,5 mm 2 2

d k = d sr - srednji promjer klizanja (slika 2), mm d v - vanjski promjer unutarnje lamele (tablica 2),

d u - unutarnji promjer vanjske lamele (tablica 2),i- broj tarnih mjesta , i+1- broj lamela

Obodna sila (sila klizanja) povrina :

Ft ovisi o tlanoj sili Fa (slika 2) i faktoru trenja dodirnih Ft = Fa i , Nm Mt = d sr Fa i , Nm 2

Veliina tlane sile Fa ograniena je tlakom na tarne plohe p: (pdop = 0.05-2.0 MPa odabrano pdop = 0,5 MPa) gdje je:

Aa =

(d v2 d u2 ) (1502 1292 ) Aa = = 4601,64 mm2 4 4

Aa = 4601,64 mm2

-pdop =0,3...3,0 MPa; odabiremo: pdop =1 MPa

Fa = Aa pdop = 4601,64 1 = 4601,64 N 2 M t1 2 450 103 i= = = 14,02 14 d sr Fa 139,5 4601,64 0,1i + 1 = 15 lamela

Fa = 4601,64 N


LAMELNA SPOJKA 4. KONTROLA DINAMIKE SIGURNOSTI VRATILA SPOJKEZadano: Potrebna sigurnost ( spotr

= 1,7 ) , materijal vratila i faktor udara ( = 1,2 ).

Iz tablice 1 za odabranu veliinu spojke slijedi promjer vratila

Naprezanje vratila na uvijanje :

d = A = 45 mm .

t =

M t 16 M t1 16 450 10 3 = = = 25,15 MPa Wp d3 3,14 45 3b1 b2 tDi 0.8375 0,91 190 = = 2,6655 > spotr = 1,7 kt t 1.8 1.2 25,15

t = 25,15 MPa

spotr = sdin =

spost = 2,6655

to ovisi da li se radi o istosmjernom ili o naizmjeninom optereenju.

Gdje je :

b1 b2 kt

- faktor veliine (vidjeti tablicu 4) - faktor kvalitete povrine ( b2 = 0,91 ) - faktor zareznog djelovanja ( kt = 1,8 2,0 )

spost ( sdin ) - postojea ili dinamika sigurnost vratila spojke

Ukoliko je

spost ( sdin ) > spost vratilo je dobro dimenzionirano, a ukoliko je spost ( sdin ) < spotr

treba odabrati kvalitetniji materijal vratila (prema tablici 6).

spost ( sdin ) > spotrVratilo spojke je dobro dimenzionirano!


LAMELNA SPOJKA 5. KONTROLA NAPREZANJA POLUGE I SVORNJAKAPolugu spojke treba nacrtati u mjerilu 1:1 i sa crtea oitati izmjere prema slici 5.1. Oitane izmjere :

h0 = 7 mm , h1 = 14 mm , h = 21,75 mm , l1 = 103 mm , l 2 = 110 mm , ls = 30 mm , b = 22 mm , d s = 8,5 mm

slika 5.1. Skica poluge i svornjaka spojke

Slika 5.2. Proraunska shema svornjaka spojke


LAMELNA SPOJKA- Poluga spojke Jedinina sila ukljuivanja :

F 4601,64 Fa = a = = 328,68 N i 14Sila ukljuivanja koja djeluje na jednu polugu :

Fa = 328 ,68 N

Fa1 =

Fa 328,68 = = 109,56 N k 3 k =3)

Fa1 = 109 ,56 N

-gdje broj poluga k moe biti 3 ili 4. ( Odabrano : Sila na nosu poluge :

Fr1 = Fa1

h 21,75 = 109,56 22 N l2 110

Fr1 = 22 N

Naprezanje savijanja poluge u presjeku A-A :

s =

M s 6 Fr1 l1 6 22 103 = = = 3,15 MPa 2 W 22 14 2 b h1 s, dop = 120 MPa , to znai da je

s = 3,15 MPa

-Za ponueni je materijal 0545

s

Documents

Proračun spojka