Lánchajtás mintafeladat 1. Adatválaszték Szám Hajtó gép Hajtott gép P0 [kw] n1 [1/min] n [1/min] 1 Benzinmotor, 1 heng. Generátor,5 3400 1440 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú,5 3400 1000 3 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor,5 3400 1100 4 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor,5 3400 1500 5 Dízel motor, hengeres Generátor 15 000 1440 6 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 15 000 1100 7 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 15 000 1100 8 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 15 000 1500 9 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 15 000 500 10 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 15 100 00 11 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 0 100 1440 1 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 0 100 1800 13 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 15 100 000 14 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 0 100 1500 15 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 5 1400 600 nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 5 1400 800 nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor 5 1400 100 nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor 5 1400 500 nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó 30 800 3000 0 Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú 30 800 1500 1 Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor 30 800 1600 Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor 30 800 000 3 Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor 30 800 500 4 Benzinmotor, 1 heng. Generátor 3400 1440 5 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú 3400 1000 6 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor 3400 1100 7 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor 3400 1500 8 Dízel motor, hengeres Generátor 1 000 1440 9 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 1 000 1100 30 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 1 000 1100 31 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 1 000 1500 3 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 1 000 500 33 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 1 100 00 34 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 16 100 1440 35 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 16 100 1800 36 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 1 100 000 37 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 16 100 1500 38 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 4 1400 600 nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 4 1400 800 nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor 4 1400 100 1
. 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. 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 0,11 3 00 05 B-1 8 x 3 mm 8,00 3,00 5,00,31 8,0 0,0 5 900 06 B-1 3/8 x 7/3 9,55 5,7 6,35 3,8 13,15 0,41 10 400 081-1 1/ x 1/8 1,70 3,48 7,75 3,68 11,00 0,3 8 00 083-1 1/ x 3/16 1,70 4,90 7,75 4,09 16,30 0,49 13 500 08 B-1 1/ x 5/16 1,70 7,75 8,51 4,45 0,50 0,69 19 400 10 B-1 5/8 15,875 9,65 10,16 5,08 19,50 0,93 7 500 1 B-1 3/4 19,05 11,68 1,07 5,7,50 1,15 3 00 16 B-1 1" 5,40 17,0 15,88 8,8 36,10,71 7 800 0 B-1 1" 1/4 31,75 19,56 19,05 10,19 41,30 3,70 106 700 4 B-1 1" 1/ 38,10 5,40 5,40 14,63 53,40 7,10 178 000 8 B-1 1" 3/4 44,45 30,99 7,94 15,90 65,10 8,50 000 3 B-1 " 50,80 30,99 9,1 17,81 66,00 10,5 77 500 3. Kidolgozás Hajtó gép: benzinmotor, 1 heng. Hajtott gép: axiál vetilátor Teljesítmény: P0 kw Hajtó fordulatszám: Hajtott fordulatszám: n 3000 1 1 min n 1500 1 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
a) láncosztás számítása p max 5 900,43 n1 p 3 max 5,4 900 3000 11,38 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. n1 3000 Az áttétel: i n 1500 A hajtott lánckerék fogszáma: z i z 1 4 1 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
d1 3000 v ker 1 d1n 1 0,0639 10,04 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 10400 419, 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 50 9.55 476. 5mm 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,5 8 3400 1440 60 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú,5 8 3400 1000 60 3 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor,5 8 3400 1100 60 4 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor,5 8 3400 1500 60 5 Dízel motor, hengeres Generátor 15 1 000 1440 100 6 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 15 1 000 1100 100 7 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 15 1 000 1100 100 8 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 15 1 000 1500 100 9 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 15 1 000 500 100 10 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 15 1 100 00 100 11 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 0 1 100 1440 100 1 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 0 1 100 1800 100 13 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 15 1 100 000 100 14 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 0 1 100 1500 100 15 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 5 6 1400 600 60 nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 5 6 1400 800 60 nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor 5 6 1400 100 150 nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor 5 6 1400 500 60 nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó 30 4 800 3000 100 0 Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú 30 4 800 1500 100 1 Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor 30 4 800 1600 100 Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor 30 4 800 000 150 3 Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor 30 4 800 500 150 4 Benzinmotor, 1 heng. Generátor 8 3400 1440 60 5 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú 8 3400 1000 60 6 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor 8 3400 1100 60 7 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor 8 3400 1500 60 8 Dízel motor, hengeres Generátor 1 1 000 1440 100 9 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 1 1 000 1100 100 30 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 1 1 000 1100 100 31 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 1 1 000 1500 100 3 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 1 1 000 500 100 33 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 1 1 100 00 100 34 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 16 1 100 1440 100 35 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 16 1 100 1800 100 36 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 1 1 100 000 100 37 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 16 1 100 1500 100 38 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 4 6 1400 600 60 nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 4 6 1400 800 60 nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor 4 6 1400 100 60 3
. Kidolgozás Hajtó gép : aszinkron villanymotor Hajtott gép : dugattyús kompresszor Üzemidő : 10-16 óra/nap P kw Motor teljesítmény n 1 60001/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
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
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 <10 10 16 >16 <10 10 16 >16 légelszívó 1.0 1.1 1. 1.1 1. 1.3 generátor, axiál ventilátor, centrifugál szivattyú csavar kompresszor dugattyús kompresszor kalapácsos malmok 1.1 1. 1.3 1. 1.3 1.4 1. 1.3 1.4 1.3 1.4 1.5 1.3 1.4 1.5 1.4 1.5 1.6 1.4 1.5 1.6 1.5 1.6 1.8 3. táblázat A mi esetünkben aszinkron motor hajt dugattyús kompresszort napi 10-16 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
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 6000 900 1 6,67 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
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 60000 7,4 6000 8,61 60000 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
4. táblázat 9
i) Valódi tengelytáv számítása l Lr L 650 635,6 a l l 134 141, 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 7,4 180 57 180 57 117, 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
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
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, 698 6805 110637 637 N Ahol: P T e 1000 1000 3, 3 N a szíjhajtás kerületi ereje v 8,61 3,3 4 ) 3
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,5 8 3400 1440 60 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú,5 8 3400 1000 60 3 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor,5 8 3400 1100 60 4 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor,5 8 3400 1500 60 5 Dízel motor, hengeres Generátor 15 1 000 1440 100 6 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 15 1 000 1100 100 7 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 15 1 000 1100 100 8 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 15 1 000 1500 100 9 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 15 1 000 500 100 10 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 15 1 100 00 100 11 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 0 1 100 1440 100 1 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 0 1 100 1800 100 13 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 15 1 100 000 100 14 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 0 1 100 1500 100 15 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 5 6 1400 600 60 nyomaték 16 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 5 6 1400 800 60 nyomaték 17 Villanymotor, normál indító Dugattyús kompresszor 5 6 1400 100 60 nyomaték 18 Villanymotor, normál indító Csavar-kompresszor 5 6 1400 500 60 nyomaték 19 Villanymotor, kis indító nyomaték Légelszívó 30 4 800 3000 100 0 Villanymotor, kis indító nyomaték Centrifugál szivattyú 30 4 800 1500 100 1 Villanymotor, kis indító nyomaték Axiál ventilátor 30 4 800 1600 100 Villanymotor, kis indító nyomaték Dugattyús kompresszor 30 4 800 000 100 3 Villanymotor, kis indító nyomaték Csavar-kompresszor 30 4 800 500 100 4 Benzinmotor, 1 heng. Generátor 8 3400 1440 60 5 Benzinmotor, 1 heng. Centrifugál szivattyú 8 3400 1000 60 6 Benzinmotor, 1 heng. Axiál ventilátor 8 3400 1100 60 7 Benzinmotor, 1 hengeres Dugattyús kompresszor 8 3400 1500 60 8 Dízel motor, hengeres Generátor 1 1 000 1440 100 9 Dízel motor, hengeres Centrifugál szivattyú 1 1 000 1100 100 30 Dízel motor, hengeres Axiál ventilátor 1 1 000 1100 100 31 Dízel motor, hengeres Dugattyús kompresszor 1 1 000 1500 100 3 Dízel motor, hengeres Csavar-kompresszor 1 1 000 500 100 33 Dízel motor, 4 hengeres Csavar-kompresszor 1 1 100 00 100 34 Dízel motor, 4 hengeres Generátor 16 1 100 1440 100 35 Dízel motor, 4 hengeres Centrifugál szivattyú 16 1 100 1800 100 36 Dízel motor, 4 hengeres Axiál ventilátor 1 1 100 000 100 37 Dízel motor, 4 hengeres Dugattyús kompresszor 16 1 100 1500 100 38 Villanymotor, normál indító Centrifugál szivattyú 4 6 1400 600 60 nyomaték 39 Villanymotor, normál indító Axiál ventilátor 4 6 1400 800 60 nyomaték 40 Villanymotor, normál indító nyomaték Dugattyús kompresszor 4 6 1400 100 60 33
3. Táblázatok a számításhoz 1. Táblázat AT5 szíjprofil tárcsa fogszámai 34
. Táblázat AT10 szíjprofil tárcsa fogszámai 35
3. Táblázat AT5 szíjhosszok 4. Táblázat AT10 szíjhosszok 36
5. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 37
6. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 38
7. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 39
8. Táblázat AT5 szíjteljesítmény 40
9. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 41
10. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 4
11. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 43
1. Táblázat AT10 szíjteljesítmény 44
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] 100 1. Táblázat Kiindulási adatok. Az áttétel számítása A kiindulási adatok alapján a hajtás áttétele az alábbi képlettel számítható: n i n 1 1500 3000 1 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
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
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
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 - 10 16 h +0,1 16 4 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
A teljesítmény, amire a hajtást méretezni kell: P = c 0 P 0 =,1 0000 = 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] AT5 5 8 75 18,5 AT10 10 70 60 45,9 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 100 31,41 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 31 6 1 1 1 1 100 100 0% 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
d zl t 3110 98, 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
5. A szíjsebesség ellenőrzése A szíjsebesség: t z1 n1 10313000 m v 15, 5 3 3 6010 6010 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 = (100 + 100 ) 0,75 = 5 mm A szíjtárcsák közös érintője és a tárcsák tengelyeit összekötő egyenes által bezárt α szög: t z z1 10 6 31 arcsin arcsin 1, 66 a 5 0 A szíjhossz: L 0 a 0 t cos z 1 z t z1 z 180 10 1,6610 31 6 L0 5cos1,66 8 180 31 6 439 465 1,8 95, mm A 8. Táblázatból kikereshető az ezt felülről közelítő szíj mérete: 51
8. Táblázat AT10 szíj szabványos hosszúságai A táblázat alapján L = 960 mm. Ebből visszaszámolva a valós tengelytáv: 5
a 1 1 L t cos 180 z z t z z 1 1 1 a 960 cos1,66 0,51 1 10 960 465 1,8 4,8mm 1,66 31 6 10 31 6 180 A kis szíjtárcsán a szíj átfogási szöge fokban: 90 90 1,66 154, 68 7. A szíj szélességének kiszámítása A kapcsolódó fogak száma a kis szíjtárcsán: z m 154.68 z 31 13,31 13 1 360 360 Az 1 cm széles szíjprofillal átvihető teljesítményt a 9. Táblázat adja meg a hajtó tárcsa fogszáma és fordulatszáma függvényében. 53
9. Táblázat Szíjteljesítmény kiválasztása A táblázat alapján az egy fogcentiméteren átvihető teljesítmény P cm = 471,7 W/cm. Az átviendő teljesítményhez szükséges szíjszélesség: 54
b P 10 P z cm m 400010 68,53mm 471,4 13 8. A feszítőerő és a statikus szíjerő kiszámítása A teljesítmény átviteléhez szükséges szíjfeszítő erő: 154,68 60 P sin 604000sin F f 643N t n z 0,01300031 1 1 A szíjágakban ébredő statikus szíjerő: F F sin 643 154,68 sin f stat 1354 N 55