STATIČKI PRORAČUN KRIVAJNOG

MEHANIZMA

1. Proračun ukupnog obrtnog momenta na glavnom vratilu ekscentar prese EP-16

a) Idealni krivajni mehanizam – nema trenja

( )

( ) ( )

NmM

RF

M

NFF

F

L

R

i

nnn

pi

abp

ab

nn

5.2241

43.330sin2543.3cos

160000sin

cos

88300)43.330sin(43.3cos

160000sin

cos

43.330sin12.0sinsin

12.0209

25

=

+⋅⋅=+⋅⋅=

=⇒+=+=

°=⇒⋅=⋅=

=⇒==

βαβ

βαβ

βαλβ

λλ

b) Realni krivajni mehanizam- ima trenja

( )

⋅+⋅+⋅++⋅⋅=

=

+=

+⋅=⇒⋅−+=

=

⋅=

⋅=⇒⋅−⋅=

=⇒−−=−−=

=⇒+

+=+

+∆=

∑

∑

22

11

1

2112

2

22

211

11

cos1cos

1090007.82

2.3527.822073)(

20733.352

7.8288300

2.3522

113

3

130452

23

7.823

1307614

3

op

oo

p

onabt

o

ooooa

o

abooabc

oo

oa

rF

Fr

F

Frrm

NFa

baFFaFbaFM

NFb

aFFbFaFM

mmbll

Lb

mmall

la

αλαλµ

( )

( )

00

33

3

33

3

22

11

1.24241.03182

5.940

31825.9405.2241

5.940108.410160

108.48.4

5.3710160

20735

10160

1010930cos12.015.5230cos12.03005.0

cos1cos

===

=⇒+=+=

=⇒⋅⋅⋅=⋅=

⋅==

⋅

⋅+⋅

⋅

⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅=

⋅+⋅+⋅++⋅⋅=

−

−

u

t

utiu

ttpt

t

t

op

oo

p

onabt

M

M

NmMMMM

NmMmFM

mmmm

m

rF

Fr

F

Frrm αλαλµ

2.Konstruisanje dijagrama opterećenja pritiskivača u funkciji od hoda pritiskivača za četiri različite vrednosti ekscentriciteta:

����������������� �������� � ����������������� � !"��������������������# � $ � %�& ' ()$*� R=Rmax/2

α

(°) 15 30 45 60 75 90

β

(°) 0,89 1,71 2,42 2,97 3,31 3,43

COSβ/sin(α+β) (°) 3,65 1,90 1,36 1,12 1,02 1,00

Fpi

(kN) 655,00 340,97 243,30 201,04 182,81 179,32

h

(mm) 0,43 1,67 3,66 6,25 9,26 12,50

R1

(mm) 12,50 12,50 12,50 12,50 12,50 12,50

Rmax

(mm) 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

λ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06

R=2Rmax/3

α

(°) 15 30 45 60 75 90

β

(°) 1,18 2,29 3,23 3,96 4,42 4,57

COSβ/sin(α+β) (°) 3,59 1,87 1,34 1,11 1,01 1,00

Fpi

(kN) 482,46 251,59 180,03 149,33 136,41 134,49

h

(mm) 0,57 2,23 4,88 8,33 12,35 16,67

R1

(mm) 16,67 16,67 16,67 16,67 16,67 16,67

Rmax

(mm) 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

λ 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08

R=5Rmax/6

α

(°) 15 30 45 60 75 90

β

(°) 1,48 2,86 4,04 4,95 5,53 5,72

COSβ/sin(α+β) (°) 3,52 1,84 1,32 1,10 1,01 1,00

Fpi

(kN) 379,18 198,06 142,12 118,32 108,57 107,59

h

(mm) 0,71 2,79 6,10 10,42 15,44 20,83

R1

(mm) 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83

Rmax

(mm) 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

λ 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

R=Rmax

α

(°) 15 30 45 60 75 90

β

(°) 1,77 3,43 4,85 5,95 6,63 6,87

COSβ/sin(α+β) (°) 3,46 1,81 1,30 1,09 1,00 1,00

Fpi

(kN) 310,52 162,46 116,88 97,66 90,02 89,66

h

(mm) 0,85 3,35 7,32 12,50 18,53 25,00

R1

(mm) 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

Rmax

(mm) 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

λ 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12

Dijagram opterećenja

3.Odreñivanje graničnog položaja krive za slučaj zakočenja prese:

ααλ

α ≤+

≤ z )1(R

mtg t

z

°= 8.19zα R=12.5mm

°= 9.14zα R=16.7mm

°= 8.11zα R=20.8mm

°= 7.9zα R=25mm

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00

Hod (mm)

Sil

a (

kN

) R=12,5mm

R=16,7mm

R=20,8mm

R=25mm

ORJENTACIONI PRORAČUN SNAGE MOTORA I DIMENZIJE

ZAMAJCA

1. Struktura energije krivajne prese a) Ukupna energija radnog ciklusa

( )

mmFl

JlF

W

JMW

JRFW

JWWWW

WWWW

n

nrel

rtrt

nrk

relrtrkrh

spphrhc

4.2160000015.0015.0

1922

0024.0160000

2

2.4926

5.940

338230cos1025.0160000)cos1(

2.40661922.4923382

max

=⋅=⋅=∆

=⋅

=∆⋅

=

=⋅=⋅=

=−⋅⋅=−⋅⋅=

=++=++=

++=

πα

α

b) Proračun snage elektromotora

( )

sn

JWWW

W

JWW

W

W

W

pnza

p

Wt

WW

WK

P

st

rkphrk

ph

rksp

sp

rk

sp

in

i

c

phsr

rhn

em

8.078

6060t

6.270533828.08.08.0

169133825.05.0

5.0 se usvaja 8.03.0

5.1K se usvaja ,50786.0130n

6.0

8.141768.0

6.270516912.40665.1)(

c

nst

===

=⋅=⋅=→=

=⋅=⋅=

=÷=⋅

=>=⋅=⋅=

=

=++⋅

=++⋅

=

η

ηη

η

2. Proračun momenta inercije zamajca a) Izračunavanje energije zamajca

+, � -./ ' 012 � . � 312 � 456678 ' &4&967: � 57569 � 57;< -, � =&6=7:> ?@ � *� � ?�=65 � =5 � 57:=65 � 57569$

b) Izra�unavanje momenta inercije

AB � CD +BEBF � G � 57;8 � =&6=7:&=76F � 575<9 � 896HIJF CD � & ' *K=65� � & ' =5�=65� � 5L;8 G � 8 � HM � NO � �$K ' $P� � 8 � &L< � 5L;< � �5L5= ' 5L5&� � 5L5<9 HM � &L4 Q &L6���R����S�T U <5�JVSWX �����Y ����Z$[\]\�$^�����HM � &L<

$� � 5L54 Q 5L58���R����S�T U <5�JVSWX �����Y ����Z$[\]\�$^�����$� � 5L5=

EB � _ � SK=5 � _ � &=5=5 � &=L6�$WX c) Provera pada broja obrtaja na zamajcu

EX � `EKF ' 8 � +BAB � `&=76F ' 8 � =&6=7:896 � &8798�$WX SX � =5_ � EX � =5_ � &8798 � &8&76JVSWX

aS � SK ' SXSK &55 � &=5 ' &8&76&=5 � &55 � 6L4b

Pad broja obrtaja od 6.4bje manji od maksimalne dozvoljene vrednosti

(15Q20b)

3. Odreñivanje dimenzije oboda zamajca uz pretpostavku da 90b momenta inercije

zamajca potiče od mase oboda

AB� � 5L; � AB � 5L; �� 5L; � 896 � 84:74�HIJF AB� � &8J�%F ' cF� J � d � e e � �%F ' cF�_ � # # � �5L8 Q 5L8<�%����� Y ��Z$[\]\�$^�����# � 5L8< � %

[ � % � EK f 8<�J$ ������Y ��Z$[\]\�$^������[ � % � EK � &5�J$

% � &5EK � &5&=76 � 5794�J

# � 5L8< � % � 5L8< � &7:= � 57&:<�J J � d � e � d � �%F ' cF�_ � #

AB� � &8J�%F ' cF� � &8d � �%F ' cF� � _ � # � �%F ' cF� � &8d � �%F ' cF�F � _ � #

c � g%F '` 8 � AB�d � _ � # � g5794F '` 8 � 84:7497:<5 � _ � 57&:< � 5746�J

ISPITIVANJE I PRORAČUN

HIDRAULIČNE PRESE „

Sack&Kieselbach“-6.3MN

1.Provera nosivosti ��������K � 6L=hi �������j� � 4<4(JF � 4<455JJF ��������k � 955JJ

l � �K8 � j� � 6L= � &5m8 � 4<455 � 6;7=: iJJF � 6;7=:hn\

o � �&L&< Q &L6� � &5phn\����� Y �����Z$[\]\�$^�������o � &L= � &5phn\

N � lo � 6;7=:&L= � &5p � <7= � &5Wp N � akk ��������Y������ak � N � k � <7= � &5Wp � 955 � 575=9JJ

2.Provera krutosti

Krutost prese dobijen proračunskim vrednostima

( � �Kakqrs � 6L= � &5m575=9 � &5Wt � &95 � &5u �iJ

Krutost prese esperimentalnim putem se dobija sabijanjem valjda sa ravnim pločama

Eksperiment br.1:

Sila Sila Hod Desni Stub Levi Stub Aritmeticka sredina

[t] [N] [mm] [µm/m] [µm/m] [µm/m]

25 246 0,125 5,85 6,32 6,09 50 490 0,200 12,18 12,18 12,18 75 736 0,275 18,50 18,03 18,26 100 981 0,325 24,59 23,41 24,00 125 1226 0,400 30,67 29,03 29,85 150 1472 0,475 37,00 34,42 35,71 175 1716 0,538 43,08 39,80 41,44 200 1962 0,600 49,17 45,19 47,18 225 2207 0,675 55,73 50,81 53,27 250 2453 0,738 62,28 56,43 59,36

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70

F [N]

Δl [µm/m]

Deformacija desnog stuba

Deformacija levog stuba

Aritmeti�ka sredina deformacije

Eksperiment br.2:

Sila Sila Hod Desni Stub Levi Stub Aritmeticka sredina

[t] [N] [mm] [µm/m] [µm/m] [µm/m]

25 245 0,100 4,92 5,15 5,03 50 490 0,188 11,47 11,00 11,24 75 736 0,250 17,56 16,62 17,09 100 981 0,313 23,88 22,24 23,06 125 1226 0,388 29,97 27,86 28,92 150 1472 0,450 36,06 33,25 34,65 175 1717 0,513 42,15 38,63 40,39 200 1962 0,588 48,47 44,02 46,24 225 2207 0,650 55,02 49,87 52,45 250 2452 0,713 61,58 55,26 58,42

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70

F [N]

Δl [µm/m]

Deformacija desnog stuba

Deformacija levog stuba

Aritmeti�ka sredina deformacije

Eksperiment br.3:

Sila Sila Hod Desni Stub Levi Stub Aritmeticka sredina

[t] [N] [mm] [µm/m] [µm/m] [µm/m]

25 246 0,138 5,39 5,85 5,62 50 490 0,212 11,94 11,47 11,71 75 736 0,288 18,26 17,33 17,80 100 981 0,350 24,59 22,95 23,77 125 1226 0,413 30,67 28,33 29,50 150 1471 0,488 36,76 33,95 35,36 175 1717 0,550 42,85 39,34 41,09 200 1962 0,613 49,17 44,96 47,06 225 2207 0,675 55,49 50,34 52,92 250 2452 0,750 62,05 55,96 59,00

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70

F [N]

Δl [µm/m]

Deformacija desnog stuba

Deformacija levog stuba

Aritmeti�ka sredina deformacije

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70

F [N]

Δl [µm/m]

Prosek ekperimenata

Prose�na deformacija desnog stuba

Prose�na deformacija levog stuba

Prose�na aritmeti�ka sredina

deformacije

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70

F [N]

Δl [µm/m]

Zajednički dijagram

Aritmeti�ka sredina deformacija

pri merenju br.1

Aritmeti�ka sredina deformacija

pri merenju br.2

Aritmeti�ka sredina deformacija

pri merenju br.3

3.Odreñivanje dimenzije radnog cilindra (unutrašnji prečnik) ako je maksimalni pritisak p=502bar i računska provera njegove čvrstoće jv � j� � �Knqrs � 6L= � &5m<58 � &5p � 5L&8<<�JF

jv � wvF � _4 ������Y��� ���wv � `4 � jv_ � `4 � 5L&8<<_ � 5L4�J

cx � wv8 � 5L48 � 5L8�J

�Z$[\]\�$^�������ly�B � &&5�hn\�z\�Č7 5=4<

c� � cx � { ly�Bly�B ' |= � n}XF � cx � { &&5 � &5m&&5� � &5m ' |= � <58 � &5p}

XF � 5744J

w� � 8 � c� � 8 � 5744 � 57::J

lO~�� � |= � n � c�Fc�F ' cxF � |= � <58 � &5p � 5744F5744F ' 578F

lO~�� � &5;7< � &5mn\ � &==hn\ � ly�B � &&5�hn\�

4.Odreñivanje maksimalnog protoka pumpe ako je snaga elektromotora koji pšokreće pumpu N=4kW. Odreñivanje najveće brzine pritiskivača za zadate uslove.

i � nOq � 4H+ � 47555�+ � � 5L9

nOq � � � �� ��������Y �������� � � � nOq� � 5L9 � 47555<58 � &5p � <L<: � &5Wp � +n\� <L<: � &5Wp � 65&5Wt � kJVS � =L=4:� kJVS