Lánchajtás mintafeladat

Átírás

1 Lánchajtás mintafeladat 1. Adatválaszték Szám Hajtó gép Hajtott gép P0 [kw] n1 [1/min] n [1/min] 1 Benzinmotor, 1 heng. Generátor, Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú, Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor, Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor, Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor Benzinmotor, 1 heng. Generátor Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor

2 . Katalógus adatok lánc.1. A hajtás terhelési tényezőjének meghatározása (c 1 ) Meghajtó gép nyomatéka közel egyenletes kissé ingadozó közepesen ingadozó Munkagép nyomatékigénye Példák villanymotor többhengeres belsőégésű motor egyhengeres belsőégésű motor közel állandó Légelszívó, centrifugálszivattyú, axiál ventilátor, generátor 1,0 1,1 1,3 egyenlőtlen csavarkompresszor 1,4 1,5 1,7 lökésszerű ugrásokkal dugattyús kompresszor 1,8 1,9,0 A c 1 tényező meghatározása.. A hajtás hajtó fogszám tényezőjének meghatározása (c )

3 .3. Láncméretek p [mm] W [mm] D [mm] d [mm] C [mm] Fajlagos tömeg [kg/m] Szakítóerő [N] ISO kód Jelölés 04 B-1 6 x,8 mm 6,00,80 4,00 1,85 8,30 0, B-1 8 x 3 mm 8,00 3,00 5,00,31 8,0 0, B-1 3/8 x 7/3 9,55 5,7 6,35 3,8 13,15 0, / x 1/8 1,70 3,48 7,75 3,68 11,00 0, / x 3/16 1,70 4,90 7,75 4,09 16,30 0, B-1 1/ x 5/16 1,70 7,75 8,51 4,45 0,50 0, B-1 5/8 15,875 9,65 10,16 5,08 19,50 0, B-1 3/4 19,05 11,68 1,07 5,7,50 1, B-1 1" 5,40 17,0 15,88 8,8 36,10, B-1 1" 1/4 31,75 19,56 19,05 10,19 41,30 3, B-1 1" 1/ 38,10 5,40 5,40 14,63 53,40 7, B-1 1" 3/4 44,45 30,99 7,94 15,90 65,10 8, B-1 " 50,80 30,99 9,1 17,81 66,00 10, Kidolgozás Hajtó gép: benzinmotor, 1 heng. Hajtott gép: axiál vetilátor Teljesítmény: P0 kw Hajtó fordulatszám: Hajtott fordulatszám: n min n min A hajtás terhelési tényezőjének meghatározása (c 1 ) táblázatból: c 1 =1,3 A hajtás hajtó fogszám tényezőjének meghatározása (c ) ábrából (z 1 =17-5 kell legyen, választom z 1 =1), c =1,5 A teljesítmény, amelyre a hajtást méretezni kell: P c c P 3, 9 kw 1 0 3

4 a) láncosztás számítása p max 5 900,43 n1 p 3 max 5, ,38 mm A láncosztás maximumának ismeretében a katalógusból ennél kisebb osztású láncot választunk, ezért a láncméretek táblázatból választom a 06 B-1 jelű láncot (p=9,55 mm). b) fogszámok meghatározása A lánckerekek fogszámának kiválasztásakor a következő szempontokat vesszük figyelembe: z<11 Kinematikai hajtásokban használható. z=11-13 z=14-16 z=17-5 z=36-76 A láncsebesség < 4 m/s A láncsebesség < 7 m/s A kis lánckerék leggyakrabban választott fogszáma. Kivételes esetben a kis lánckerék fogszáma. z>10 Szükség esetén a nagy lánckerék fogszáma. Tehát a hajtó kerék fogszáma z 1 =17-5 kell legyen. Válasszuk: z 1 =1. n Az áttétel: i n 1500 A hajtott lánckerék fogszáma: z i z c) osztókörök meghatározása p d 1 63,91 mm 180 sin z 1 p d 17,46 mm 180 sin z d) kerületi sebesség meghatározása 4

5 d v ker 1 d1n 1 0, ,04 m/s 60 e) láncban ébredő maximális húzóerő meghatározása P 3900 a kerületi erő meghatározása: F ker 388, 5 N v 10,04 G vker a centrifugális erő meghatározása: C 0,4110,04 41, 3 N g ahol: G az 1m hosszúságú lánc súlya. g a nehézségi gyorsulás. ker v ker 4 m/s kerületi sebesség esetén a centrifugális erő elhanyagolható a kerületi erőhöz viszonyítva. v ker > 4 m/s kerületi sebesség esetén a centrifugális erővel is számolunk. F max F ker C 49,8 N f) biztonsági tényező meghatározása F n F sz max , 49, 8 Ahol F sz szakítóerő a Láncméretek táblázatból van kiválasztva. g) tengelytáv meghatározása ajánlott: a=(30 60)p választom az a=50p értéket: a mm h) lánctagok számának meghatározása A lánchossz: d d L ( ) asin 1 L=155, mm Ahol - átfogási szög cos d d 1 a =17,35 =3,01 rad A lánctagok száma: 0,066 5

6 L 155, s 131,78 p 9,55 A lánctagok számát egész számra kell kerekíteni: s=13 4. Katalógus adatok lánckerék Válassza ki az adatainak megfelelő kis lánckereket és méretarányosan rajzolja le. 6

7 Anyag St50 St60 5x,5 mm (ahol: p=5 mm a láncosztás és W=,5 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =,3 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=5 mm és c=0,6 mm 7

8 Anyag St50 St60 6x,8 mm (ahol: p=6 mm a láncosztás és W=,8 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =,6 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=6 mm és c=0,7 mm 8

9 Anyag erre a lánckerékre és az ezután következőekre: C43 8x3 mm (ahol: p=8 mm a láncosztás és W=3 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =,8 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=8 mm és c=1 mm 9

10 9,55x5,7 mm (ahol: p=9,55 mm a láncosztás és W=5,7 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =5,3 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=10 mm és c=1 mm 10

11 1,7x3,33 mm (ahol: p=1,7 mm a láncosztás és W=3,33 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =3 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=13 mm és c=1 mm 11

12 1,7x4,88 mm (ahol: p=1,7 mm a láncosztás és W=4,88 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =4,5 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=13 mm és c=1,3 mm 1

13 1,7x6,4x7,75 mm (ahol: p=1,7 mm a láncosztás, W=6,4 mm a hüvely szélesség és D= 7,75 a görgő átmérő) Fogszélesség: h 1 =5,9 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=13 mm és c=1,3 mm 13

14 1,7x6,4x8,51 mm (ahol: p=1,7 mm a láncosztás, W=6,4 mm a hüvely szélesség és D= 8,51 a görgő átmérő) Fogszélesség: h 1 =5,9 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=13 mm és c=1,3 mm 14

15 1,7x7,75 mm (ahol: p=1,7 mm a láncosztás és W=7,75 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =7, mm Kerekítés sugara és szélessége: r=13 mm és c=1,3 mm 15

16 15,875x9,65 mm (ahol: p=15,875 mm a láncosztás és W=9,65 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =9,1 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=16 mm és c=1,6 mm 16

17 19,05x11,68 mm (ahol: p=19,05 mm a láncosztás és W=11,68 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =11,1 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=19 mm és c= mm 17

18 5,4x17,0 mm (ahol: p=5,4 mm a láncosztás és W=17,0 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =16, mm Kerekítés sugara és szélessége: r=6 mm és c=,5 mm 18

19 31,75x19,56 mm (ahol: p=31,75 mm a láncosztás és W=19,56 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =18,5 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=3 mm és c=3,5 mm 19

20 38,1x5,4 mm (ahol: p=38,1 mm a láncosztás és W=5,4 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =4,1 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=38 mm és c=4 mm 0

21 44,45x30,99 mm (ahol: p=44,45 mm a láncosztás és W=30,99 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =9,4 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=44 mm és c=5 mm 1

22 50,8x30,99 mm (ahol: p=50,8 mm a láncosztás és W=30,99 mm a hüvely szélesség) Fogszélesség: h 1 =9,4 mm Kerekítés sugara és szélessége: r=51 mm és c=6 mm

23 1. Adatválaszték Hosszbordás szíjhajtás mintafeladat Szám Hajtó gép Hajtott gép P0 [kw] Üzemidő [h/nap] n1 [1/min] n [1/min] d1max [mm] 1 Benzinmotor, 1 heng. Generátor, Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú, Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor, Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor, Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor Benzinmotor, 1 heng. Generátor Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor

24 . Kidolgozás Hajtó gép : aszinkron villanymotor Hajtott gép : dugattyús kompresszor Üzemidő : óra/nap P kw Motor teljesítmény n /perc Behajtó tengely fordulatszáma (motortengely) n 9001/perc Hajtott tengely fordulatszáma d out 5 mm Behajtó szíjtárcsa külső átmérője (1. ábra) l 134 mm Kiindulási tengelytáv, amely számítható: l=(d 1 +d 1 i)0,7 1. ábra. ábra 1. táblázat 4

25 Az 1-. ábra és az 1. táblázat jelölései : PH,PJ,PK,PL,PM : hosszbordás szíjkeresztmetszet-méretek jelölései S g : bordaosztás H g : szíjvastagság d p : tárcsa névleges átmérője d eff : tárcsa effektív átmérője d out : tárcsa külső átmérője Max. belt speed : legnagyobb megengedhető szíjsebesség Weight per rib : egy borda méterenkénti tömege Min. pulley diameter : legkisebb alkalmazható tárcsaátmérő a) A hajtás terhelési tényezője A hajtás terhelési tényezőjét a. és 3. táblázat alapján kereshetjük ki. Hajtó gép osztály A B villanymotorok belsőégésű motorok villanymotorok belsőégésű motorok Hajtó gép jellege kis- és közepes indítónyomaték (pl. aszinkron motor) többhengeres motorok, n>700 1/min nagy indítónyomaték (pl. egyenáramú motor) egyhengeres motorok, n<700 1/min. táblázat 5

26 Hajtó gép osztálya A B Munkagép üzeme Szakaszos Normál Folyamatos Szakaszos Normál Folyamatos Napi üzemidő t ü [h] 1. kicsi, egyenletes nyomaték. közepes, egyenletes nyomaték 3. egyenetlen nyomaték 4. erősen egyenetlen nyomaték 5. igen erősen egyenetlen nyomaték nagy lökésekkel Példák < >16 < >16 légelszívó generátor, axiál ventilátor, centrifugál szivattyú csavar kompresszor dugattyús kompresszor kalapácsos malmok táblázat A mi esetünkben aszinkron motor hajt dugattyús kompresszort napi üzemórában. A hajtás dinamikai igénybevételét jellemző terhelési tényező értékét tehát válasszuk 1,4-nek. (. oszlop, 4. sor) Tehát C p =1,4 b) Méretezési teljesítmény Ahhoz, hogy a szükséges teljesítményt biztonsággal átvihessük, a hajtást a névleges teljesítménynél nagyobb teljesítmény átvételére kell méreteznünk. Ehhez figyelembe vesszük a (különböző eredetű veszteségeket és) a terhelési tényezőt. Így jutunk a méretezési teljesítményhez. Pc P C p 1,4, 8 kw c) Alkalmas profil választása A szükséges profilméret meghatározásában nyújt segítséget a 3. ábra. A kiválasztáshoz ismernünk kell a kistárcsa fordulatszámát [1/perc] (small pulley speed) a méretezési teljesítményt [kw] (design power) 6

27 3. ábra (A tengelyek logaritmikus léptékűek) Az adataink alapján (6000 1/perc ill.,8 kw) válasszuk a PJ jelű profilt. d) Az áttétel számítása Az áttétel a hajtó és a hajtott tengelyek fordulatszámának az aránya. n i n ,67 Mivel i nagyobb egynél, ezért a hajtás lassító. e) A kistárcsa névleges átmérőjének meghatározása A hosszbordás szíjhajtás alkalmazható hornyolt ill. hengeres kialakítású tárcsákhoz is. (Utóbbi esetben a tárcsák kialakítása olcsóbb de ekkor az egy bordával átvihető teljesítmény kisebb.) Mi hornyolt kialakítású tárcsákat építünk a hajtásba, ezért a továbbiakban számunkra az 1.-es ábra jelölései mérvadók. d d h 5 1, 7, mm (h értéke az 1. táblázatból vehető) p out 4 f) A nagytárcsa névleges átmérőjének meghatározása 7

28 Dp d p i 7,4 6,67 18, 8 mm Ebből kiszámolhatjuk a tárcsa külső átmérőjét: Dout Dp h 18,8 1, 180, 4 mm g) A szíj kerületi sebességének meghatározása d p n1 v , , m s Az 1. táblázat alapján ellenőrizzük, hogy megengedhető-e ekkora szíjsebesség! (8,61 m/s < 55 m/s) h) A szíjhossz meghatározása 4. ábra Feszítőgörgő nélküli hajtáselrendezés esetén a szíjhossz a tárcsák átmérőjétől és a megkívánt tengelytávtól függ. A 4. ábra jelöléseivel a szíj jellemző hossza: ( Dp d p ) (18,8 7,4) Lp l 1,57 ( Dp d p ) 134 1,57 (18,8 7,4) 643, 1 mm 4 l 4134 Ebből az effektív szíjhossz: L Lp h 643,1 1, 635, 6 mm Az 4. táblázat tartalmazza a szabványos szíjhossz méreteket. A PJ profilhoz tartozó szíjhossz választék közül válasszuk az effektív szíjhossz értékéhez legközelebb eső, de annál hosszabb szíjat. L r =650 mm 8

29 4. táblázat 9

30 i) Valódi tengelytáv számítása l Lr L ,6 a l l , mm j) Bordák számának meghatározása A szükséges bordák számát a következő képlet alapján határozhatjuk meg : Pc z P r P Pb Pa C CL Ahol: z szükséges bordák száma P c P r P b P a C β C L c méretezési teljesítmény egy bordával átvihető korrigált teljesítmény egy bordával átvihető névleges teljesítmény addícionális teljesítmény átfogási szögtől függő korrekciós tényező szíjhossztól függő korrekciós tényező Az átfogási szög a kistárcsán mindig kisebb, ezért a méretezést is a kistárcsa alapján végezzük. Az átfogási szög a kistárcsán: Dp d p 18,8 7, , 3 a 141, Ezek alapján C β, C L, P b, P a tényezők a Teljesítmény táblázatok c. mellékletből kikereshetők. Ügyeljünk, hogy a megfelelő profilhoz tartozó értékeket keressük ki! (A mintafeladatban : PJ) P b basic power (a táblázatban d eff és n 1 függvényében adják meg) P a additional power (i és n 1 függvényében adják meg) C β C L arc of contact correction factor length correction factor Esetünkben a táblázatból kikeresett értékek a következők : P b P a 0,357 kw/borda 0,04 kw C β kb. 0,78 C L 0,87 30

31 A szükséges bordák száma tehát : Pc Pc,8 z 10, 39 db P P P C C (0,357 0,04) 0,780,87 r b a L Az 5. táblázatból válasszuk ki a PJ profilhoz kapható, megfelelő számú horonnyal ellátott tárcsát. Mivel 11 horonyszámú tárcsa nem kapható, válasszuk a következőt, a 1-est. A kívánt szíj hossz-profil-bordaszám sorrendű kóddal rendelhető, azaz esetünkben : 650 J 1 5. táblázat 31

32 k) A szíj előfeszítésének meghatározása 500(,5 C ) Pc 500(,5 0,78),8 TS m z v 0,008518,61 358,6 7,6 366, C v 0,788,61 v szíj kerületi sebessége m egy borda méterenkénti tömege (lásd 1. táblázat) z bordák száma a szíjon P c C β méretezési teljesítmény átfogási szög tényező N szíjág l) A tárcsák tengelyére ható hajlítóerő számítása F t Te T S cos ( T S Te ) 4 3,3 366, cos117,3 (366, N Ahol: P T e , 3 N a szíjhajtás kerületi ereje v 8,61 3,3 4 ) 3

33 1. Adatválaszték Fogasszíjhajtás mintafeladat Szám Hajtó gép Hajtott gép P0 [kw] Üzemidő [h/nap] n1 [1/min] n [1/min] d1max [mm] 1 Benzinmotor, 1 heng. Generátor, Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú, Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor, Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor, Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor Benzinmotor, 1 heng. Generátor Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Generátor Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor Dízel motor, 4 hengeres Generátor Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor

34 3. Táblázatok a számításhoz 1. Táblázat AT5 szíjprofil tárcsa fogszámai 34

35 . Táblázat AT10 szíjprofil tárcsa fogszámai 35

36 3. Táblázat AT5 szíjhosszok 4. Táblázat AT10 szíjhosszok 36

37 5. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 37

38 6. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 38

39 7. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 39

40 8. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 40

41 9. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 41

42 10. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 4

43 11. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 43

44 1. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 44

45 FOGASSZÍJHAJTÁS MINTAFELADAT Az alábbiakban ismertetjük a BME Járműelemek és Hajtások Tanszék Járműelemek II. tantárgy Fogasszíjhajtás kisfeladatának megoldási menetét. 1. Kiindulási adatok A kiindulási adatokat az 1. Táblázat tartalmazza: Hajtó gép Négyhengeres belsőégésű motor Hajtott gép Dugattyús kompresszor Teljesítmény P 0 [kw] 0 Üzemidő [h/nap] 1 Hajtó fordulatszám n 1 [1/min] 3000 Hajtott fordulatszám n [1/min] 1500 Hajtó szíjtárcsa osztókör legnagyobb átmérője d 1max [mm] Táblázat Kiindulási adatok. Az áttétel számítása A kiindulási adatok alapján a hajtás áttétele az alábbi képlettel számítható: n i n Az áttétel egynél kisebb, tehát a hajtás lassító. Mivel a teljesítmény mindkét tengelyen azonos, a hajtott tengelyre jutó nyomaték nagyobb lesz, mint a hajtó tengelyen levő nyomaték. Az áttételhez hasonló módon definiálható a nyomatékmódosítás: k M M 1 i 1 1 n n 3. A hajtás teljesítményének kiszámítása A kiindulási adatok alapján a. Táblázatból kiválasztható a hajtó gép típusa. 45

46 Hajtó gép típusa A Hajtó gép jellege Villanymotor alacsony indítónyomatékkal (legfeljebb 1,5 * névleges nyomaték), víz- és gőzturbinák, legalább 8 hengeres belsőégésű motor B Villanymotor átlagos indítónyomatékkal (1,5-,5 * névleges nyomaték), 4-6 hengeres belsőégésű motor C Villanymotor magas indító és fékező nyomatékkal (,5 * névleges nyomaték felett), legfeljebb 4 hengeres belsőégésű motor. Táblázat Hajtó gépek típusai A hajtó gép típusa tehát B. A. Táblázatból megállapítható a hajtott gép terhelési tényezője. Hajtó gép típusa Hajtott gép A B C Irodai gépek Írógépek 1,0 1,1 1, Számítógépek, nyomtatók 1,1 1, 1,3 Távnyomtatók, fénymásolók 1,1 1, 1,3 Filmvetítők, fényképező gépek 1,0 1,1 1, Háztartási gépek Centrifugák 1,0 1,1 1, Konyhai gépek, szeletelő gépek 1,1 1, 1,3 Varrógépek Háztartási varrógépek 1,1 1, 1,3 Ipari varrógépek 1, 1,3 1,4 Mosodai gépek Szárítógépek 1, 1,4 1,6 Mosógépek 1,4 1,6 1,8 Sütőipari gépek, tésztakeverő gépek 1, 1,4 1,6 Szállítószalagok Kis terhelésű szíjas szállítószalagok 1,1 1, 1,3 Érc-, szén- és homokszállító szalagok 1, 1,4 1,6 Nagy terhelésű szállítószalagok 1,4 1,6 1,8 Emelőgépek, csavarorsós szállítógépek 1,4 1,6 1,8 Kanalas emelőgépek 1,4 1,6 1,8 Keverőgépek 46

47 Folyadékkeverők 1, 1,4 1,6 Félig folyós anyagot keverők 1,3 1,5 1,7 Szerszámgépek Esztergák 1, 1,4 1,6 Fúrók, köszörűk 1,3 1,5 1,7 Marók, síkköszörűk 1,3 1,5 1,7 Faipari gépek Esztergák és szalagfűrészek 1, 1,3 1,5 Marók, tárcsafűrészek 1, 1,4 1,6 Fűrészmalmi gépek 1,4 1,6 1,8 Téglaipari gépek Keverők 1,4 1,6 1,8 Agyagmalmok 1,6 1,8,0 Textilipari gépek Orsózó és nyüstölő gépek 1, 1,4 1,6 Fonó és sodrógépek 1,3 1,5 1,7 Papíripari gépek Rázók, kalanderek, szárítók 1, 1,4 1,6 Szivattyúk, ütőgépek, zúzógépek 1,4 1,6 1,8 Nyomdaipari gépek Linotype gépek, vágók, összeállító gépek 1, 1,4 1,6 Rotációs prések 1,3 1,5 1,7 Rosták Dobrosták 1, 1,4 1,6 Rezgő rosták 1,3 1,5 1,7 Fúvók, ventilátorok Szellőzők, radiális fúvók 1,4 1,6 1,8 Bányaventilátorok, axiális fúvók 1,6 1,8,0 Kompresszorok Csavarkompresszorok 1,4 1,5 1,6 Dugattyús kompresszorok 1,6 1,8,0 Szivattyúk Centrifugál és fogaskerék szivattyúk 1, 1,4 1,6 Alternáló mozgású szivattyúk 1,7 1,9,1 Generátorok és gerjesztőgépek 1,4 1,6 1,8 Felvonók és daruk 1,4 1,6 1,8 47

48 Centrifugák 1,5 1,7 1,9 Gumiipari gépek 1,5 1,7 1,9 Malmok Kalapácsos malmok 1,5 1,7 1,9 Golyós, görgős és sóderes malmok 1,7 1,9,1 3. Táblázat Terhelési tényezők A 3. Táblázat alapján a hajtás terhelési tényezője: c 3 = 1,8. A következő táblázatból megállapítható a hajtás üzemidő tényezője. Üzemidő Üzemidő tényező c 8 10 h h +0, h +0, Szakaszos üzem - 0,1 Időszakos működés - 0,1 4. Táblázat Üzemidő tényezők A 4. Táblázat alapján a hajtás üzemidő tényezője: c = 0,1. Az 5. Táblázatból megállapítható a hajtás nyomatékmódosítási tényezője. Nyomatékmódosítás Nyomatékmódosítási tényező c 1 1,00 1,4-1,5 1,74 0,1 1,75,49 0,,50 3,49 0,3 3,50 felett 0,4 5. Táblázat Nyomatékmódosítási tényezők Az 5. Táblázat alapján a nyomatékmódosítási tényező: c 1 = 0,. A fentiek alapján a hajtás összegzett üzemtényezője: c 0 = c 1 + c + c 3 = 0, + 0,1 + 1,8 =,1 48

49 A teljesítmény, amire a hajtást méretezni kell: P = c 0 P 0 =, = 4000 W 4. A szíjprofil kiválasztása A számított teljesítmény átviteléhez a 6. Táblázatból válasszunk szíjprofilt: Szíjprofil Osztás t [mm] Legnagyobb átvihető teljesítmény P max [kw] Legnagyobb szíjsebesség v max [m/s] AT ,5 AT ,9 6. Táblázat Szíjprofilok adatai Legkisebb tárcsa osztókör átmérő d min [mm] Mivel P > 8 kw, az AT 10 szíjprofilt választottuk. A hajtó szíjtárcsa fogszámát az alábbi képlet adja meg: z l dl ,41 31 t 10 A hajtott szíjtárcsa fogszáma: z = k z 1 = 31 = 6 Ellenőrzésképpen számítsuk ki a fogszámból adódó valós áttétel eltérését a névlegestől: i i v i v i i z z % 1 A számítás alapján a valós és a névleges áttétel eltérése kisebb, mint 4%, azaz a fogszámok megfelelőek. Ha az eltérés nagyobb, a fogszámokon változtatni kell. A 7. Táblázatból leellenőrizhető, milyen fogszámú tárcsákat lehet beszerezni az adott szíjprofilhoz. A szíjtárcsák fogszámának ismeretében kiszámítható a tárcsák gördülőkörének átmérője: 49

50 d zl t , wl 67 mm z t 610 d w 197, 35mm Mivel a kisebb tárcsa átmérője nagyobb, mint a megkívánt minimális átmérő, a tárcsák megfelelőek. 7. Táblázat AT10 szíjtárcsa fogszámok 50

51 5. A szíjsebesség ellenőrzése A szíjsebesség: t z1 n m v 15, s A sebesség kisebb, mint a megengedett legnagyobb szíjsebesség, tehát a hajtás megfelelő. 6. A szíjhossz kiszámítása A hajtás tengelytávja a gépek elrendezéséből, geometriai méreteiből adódik. Előzetes számítás esetén közelítő értéknek elfogadjuk a tárcsák átmérői összegének háromnegyedét: a 0 = (d 1 + d 1 k) 0,75 = ( ) 0,75 = 5 mm A szíjtárcsák közös érintője és a tárcsák tengelyeit összekötő egyenes által bezárt α szög: t z z arcsin arcsin 1, 66 a 5 0 A szíjhossz: L 0 a 0 t cos z 1 z t z1 z , L0 5cos1, ,8 95, mm A 8. Táblázatból kikereshető az ezt felülről közelítő szíj mérete: 51

52 8. Táblázat AT10 szíj szabványos hosszúságai A táblázat alapján L = 960 mm. Ebből visszaszámolva a valós tengelytáv: 5

53 a 1 1 L t cos 180 z z t z z a 960 cos1,66 0, ,8 4,8mm 1, A kis szíjtárcsán a szíj átfogási szöge fokban: ,66 154, A szíj szélességének kiszámítása A kapcsolódó fogak száma a kis szíjtárcsán: z m z 31 13, Az 1 cm széles szíjprofillal átvihető teljesítményt a 9. Táblázat adja meg a hajtó tárcsa fogszáma és fordulatszáma függvényében. 53

54 9. Táblázat Szíjteljesítmény kiválasztása A táblázat alapján az egy fogcentiméteren átvihető teljesítmény P cm = 471,7 W/cm. Az átviendő teljesítményhez szükséges szíjszélesség: 54

55 b P 10 P z cm m ,53mm 471, A feszítőerő és a statikus szíjerő kiszámítása A teljesítmény átviteléhez szükséges szíjfeszítő erő: 154,68 60 P sin sin F f 643N t n z 0, A szíjágakban ébredő statikus szíjerő: F F sin ,68 sin f stat 1354 N 55