Anyagmozgatás és gépei tantárgy 6. témakör Egyetemi szintű gépészmérnöki szak 006-07. II. félév MISKOLCI EGYEEM Anyagmozgatási és Logisztikai anszék
. fólia Hajlékony vonóelemes szállítás Hajlékony vonóelem: kötél, lánc, heveder csak húzóerőt tud felvenni (nyomást nem), hajlító merevsége elhanyagolható. Hajlékony vonóelemes szállítás: nyitott kötél: felvonó hajtótárcsa kötél ellensúly járószék G j sikló kabin ellensúly
. fólia zárt kötél: Hajtás Vonóelem Végetlen vonóelem szállítás hajlékony vonóelem: vonóerő átvétele diszkrét szállító elem: folytonos pálya szállítóelem megvezetése szállítópálya alátámasztása gördülő csúszó pálya szállítóelem egy pálya: vonóelemes és szállítóelem pálya, két pálya: vonóelem vezetése más pályát igényel, mint a szállítóelem. e q k e q "q" egyenértékû G 0 G 0 G 0 G t G t G t
3. fólia Üres pályaszakasz: erhelt pályaszakasz: Hajtás: súrlódó hajtás, lánchajtás, segédlánc hajtás, fogazott szíjhajtás. G q 0 ź = qh +, e G0 + Gt Gt qt = qh + = qź + e e. eszítés: (csak végtelen vonóelemnél) súlyfeszítés, csavarorsós feszítés, rúgós feszítés, csőrlős feszítés, automatizált feszítés
4. fólia A hajlékony vonóelem mozgatásának differenciálegyenlete eltételezések: nem rugalmas a vonóelem, v=állandó a heveder sebessége, v ρ kicsiny, ahol ρ g görbületi sugár. g Modell: f n p f n +d t f t q t ds q n q β ϕ
5. fólia Impulzus tétel: d + qds + fds + pds = d ds dv dt d ds dt ds + q+ f + p= g q g = v at t n 0 ρ + q+ f + p= 0 dv dt q g + d ds t+ q+ f + p= 0 dt ds = ρ g n dv dt ds d qsinβ μf n = 0 ds qcos β + fn p= 0 ρ f n g = + qcos β + p ρ g d ds q sinβ μ + qcosβ + p = 0 ρ g
6. fólia a. Vonóellenállás: p 0; 0 ρ g d qsin β μqcosβ μp = 0 ds d = q sinβds + μq cosβds + μpds β ds dl=dscosβ. ds sinβ=dh h l s d = q dh + μq dl + μp ds 0 0 0 = + qh + μql + μps
7. fólia b. Súrlódó hajtás: d ds >> q; ρ = R = áll. g d = μ + p p 0 d R d = μ + p ds R d = μrdϕ ds = Rdϕ + p R d = μdϕ + pr + pr ln = μϕ + pr μϕ + pr e = + pr ( ) μϕ + pr= e + pr μϕ μϕ = e + pr( e )
8. fólia SÚRLÓDÓ HAJÁS Átvihető kerületi erő: a ( )( ) = + pr e μα μ súrlódási tényező abszolút növelése, látszólagos egy dobnál α átfogási szög növelése, kétdoboshajtás lefutóági erő növelése, p külső nyomás alkalmazása Látszólagos súrlódási tényező növelése Ékalakú horony N K N K γ a. b.
9. fólia Súrlódó erők N γ = K sin N Sa = μk = μ γ sin a. S S a b N μ γ sin = l μ N b. Sb = μ l N Látszólagos súrlódási tényező: μ = l μ γ sin Alámetszett horony r
0. fólia p = C sin ε, dk = prdε α 0 0 ( ) K = prdε = rc sinεdε = rc cosα α α α α c N = dkn= dksinε = rc sin εdε = r ( cosε) dε 0 0 0 0 N = rc α sin α α Sa = μ K Sb = μ l N K μl = μ N μ = l ( α ) cos μ α sin α
. fólia α átfogási szög növelése a. Egydobos hajtás α = π b. Kétdobos hajtás b. tiszta oldal x x b. piszkos ág tiszta oldal tiszta ág
. fólia Átvihető kerületi erő kétdobos hajtásnál ( ) = e, = e = e μ α μ α x μα μ α + x a ( ) + = = e μα μ α * Ha μ = μ = μ és α = α = α a ( ) = e μα Az átvihető kerületi erők megosztása dobok között: μα ( ) = e μα μα μα ( ) ( ) = e = e e x = e μα
3. fólia a. M M M 0 = = 0 e μα M a ( ) = e μα b. 0 0 a = = 0 a ( ) = e μα c. = 0 0 a ( ) = 3 e μα
HAJÁS MEGCSÚSZÁSSAL SZEMBENI BIZONSÁGA 4. fólia β = = a ( )( μα + pr e ) ( ψ ) > Átvivendő kerületi erő: = ψ = anyagmozgató berendezés terhelésétől függ áthúzási szám (terheléstől függ) p=0 β = ( μα ) e ( ψ ) = μα e ψ ( )( μα ) * * = + pr e α Δϕ = α α *
5. fólia Vonóellenállás diagram Végetlen vonóelemes szállítás: vonóelem végetlenített, vagyis körbe fut és így viszi a szállítóelemet. Végetlen vonóelemes szállítóberendezések: konvejor, szállítószalag, szerelőszalag, elevátorok, kötélpálya, láncpályák stb. Vonóellenállás: megoszló veszteségek, helyi veszteségek. Megoszló veszteségek: szakaszonként egyenletesen megoszló ellenállások. Hajlékony vonóelem vontatási ellenállása: d = μqdl + qdh
6. fólia i l i hi i i ( i+ ) 0 0 d = μ q dl dh = + μ ql + qh x i i i i i i = l (lefutóági erő) = + μ q l + q h 3 3 3 3 3 3 k ( μ ) k l i i i i i i= n ( μ ) n l i i i i i f i= 3 i= ( μ l ) = + μ q l + q h = + q + qh = + ql + qh = + ql + qh = 0 n l ( μ ) = = ql + qh f l i i i i i i= i i i i i felfutóági erő
7. fólia 0 függ qi terhelés μi megoszlóveszt. tény. szakaszonként pálya: hi = sisinα i si αi l i = sicosαi n pályaszakaszok száma k függ q n i i terhelés μ megoszlóvesztség l pálya s lefutóági erô i α i
8. fólia Hogyan változik a vonóellenállás diagram: = () s i s x x x i- α i h x a. Szakaszonként lineárisan változik. l x = + μ ql + qh x i i i x i x l x = s x i h = s cosα sinα x x i ( cos sin ) = + μ α + α q s i i i i i i x b. öréspontok: q α μ változik c. Diagram lefutása: = μ q l + q h i i i i i i i μ q l > 0 mindig i i i
9. fólia h i >0 emelkedő pálya h i =0 vízszintes pálya h i <0 lejtős pálya h i 0 i > i- h i <0 hi tgα = < μi i > i- lapos lejtő l hi tgαi = > μi l hi tgαi = = μi l i i i < meredek lejtő i i- = elvi eset i i- Megoszló húzóerő diagram:
0. fólia Δ = Δ Δ Δ l = 0, ha = max = 0, ha min, max f max a hajtás lefutóág esik; a hajtás felfutóág esik = + Δ + Δ + max min 0 min 0 (előírt érték) Hajtási mód Kényszerhajtás: lánchajtás súrlódóhajtás Súrlódóhajtásnál: k l 0 0 súrlódóhajtás jellemzőitől függ A min és a l a feszítômûvel építhetô be.
emelkedo. fólia emelkedo meredek lejto laposlejto meredek lejto 3 6 meredek lejto 5 laposlejto 4 ' 5 4 6 0 ' = f = l 3 s Pálya szakasz: h = 0 h 5 < 0 jellege: h 3 < 0 h 6 < 0 emelkedő: h 4 > 0 h = 0 vízszintes: lapos lejtő: meredek lejtő: Egyenlet: = μ ql + qh i i i i i i i
. fólia Vonóellenállás diagram elfajulásai: a. teljes elfajulás: =0 =0 f = max = min s nincs meredek lejtő min lefutóág max felfutóág b. eseti elfajulás: = min f = max
3. fólia Hogyan alakul a húzóerődiagram? 4 3 f 0 s f q 0 ; q t 4 q 0 3 α A a α > α A B q 0 ; q t α B f a 4 q 0 3 f q 0 ; q t q 0 4 3 f a α B q 0 4 q 0 3 a μ = μ f Δ =Δ a
4. fólia Mikor érvényes a húzóerődiagram? 3 f q 0 ; q t lapos lejtő a q 0 4 h 0 meredek lejtő 4 A B 3 0 >0 0 3 0 >0 4 0 s s C D 3 3 0 =0 4 0 0 4 0 s s E 3 0 <0 0 f a 4 s
5. fólia
. fólia
. fólia Mitől függ Δ és Δ? x - hajtáshely 4 Δ =Δ x ( ) Δ = Δ ( x) 0 =áll. min = 0 ( x ) = + max ( x ) + + ( x ) 0 Δ 0 Δ ( max x ) = Min! Δ( x) + Δ ( x) = Min!
. fólia Hová kerüljön a hajtás? 6' 6 4' Δ Δ 3 4 Δ ' 3 Δ Δ 5 ' 5' 3' '' 0 Δ 3 0 0 s. helyen: max =. helyen: max = 3. helyen: max3 = 4. helyen: max4 = 5. helyen: max5 =
3. fólia Hova kerüljön a hajtás? 0 l 0 f l h 0
4. fólia Helyi veszteségek, teljes vonóellenállás diagram ΔV = S γ k k k ( ΔV = δ ) k k ΔS = S S l min ΔS = Smax S f Vonóerő (kerületi erő) szükséglet: = S S = + V f l 0 n V n = n ΔV i= i > 0
5. fólia Mitől függ a helyi veszteség(ek)? S x k γ k S f S k S l s ΔV = S γ k k k S = S + c x; k S c = f l S s 0 l S = S ( k k x ) ΔVk = ΔVk( x) V = V ( x) n n = 0 + Vn ( x) = ( x)
6. fólia ha: Smin = min = 0 678 S = + ΔS + ΔS + V + max min n 0 u ΔS = Δ ΔV i ΔS i = ΔS = Δ ΔV ΔS < Δ < Δ n i= w+ i S ( x) = + ΔS ( x) + ΔS ( x) + V ( x) + = max min n 0 u = + Δ( x) + Δ ( x) ΔV ΔV + ΔV + min i= i n i= w+ i n i= i 0 max = min + Δ( x) + Δ ( x) + 0 Smax max = ΔV i w i= S ( x) > ( x) max max
7. fólia S S 0 V k m n S k k max 0 f S max S k f l =S l s = S S = + V ; V = ΔV f l 0 n n i l= n Δ S = S S l min Δ S = S S max f
8. fólia A maximális húzóerő diagram változási tendenciái Smax = S( q*; s0 ) S max q q > q q vonóerő változás q A q > q q
9. fólia ipizálás nehézségei egy hajtásnál: a. sokféle típusváltozat, b. nincsenek jól kihasználva az elemek. öbbhajtásos rendszer húzóerő diagramja: S S k ' S max " S max S k 0 s S << S max << ΔV << ΔV k < y max k ΔV = S γ k k k ΔV = S γ k k k y hajtásszám
0. fólia V n / 3 0 S max S k V n 0 S max S k S 0 s
. fólia A hajtások által átvitt kerületi erők: = S f Sl j öbbhajtásos konvejorok = S f : fj : S l = S S = =... =... lj y = S fy S j y = ly Nagy szlippű aszinkron motor M Normál aszinkron motor M n M M M n n M ΔM ΔM Δ 0 n n n' n n n n Nagyszlippű aszinkron motorok nyomatékfordulatszám jelleggörbéje A több hajtásos konvejorok megoldásai: - szabályozatlan hajtású: - kiegyenlítetlen terhelésű hajtás elrendezés, amelynél az egyes hajtások elrendezése tetszőleges, - kiegyenlített terhelésű hajtás elrendezés, amelynél az egyes hajtáshelyek nem választhatók tetszőlegesen, hanem csak úgy, hogy minden hajtáshoz tartozó pályaszakasz terhelése azonos legyen. - szabályozott hajtású
. fólia Kiegyenlítetlen terhelésű szabályozatlan hajtáselrendezésnél az egyes pályaszakaszok terhelése: száma. = S f S ly = S f S : j = S fj Sl( j )... j... y, ahol y a hajtások : y = S fy Sl( y ) S S... S... S S... S... S f f fj fy és l l lj ly ψ j ψ m ( j = y ) S S l 0 =S min S f S max S S j lj l( j ) ψ j = = ( j = y ) S fj Slj y = Min!
3. fólia Kiegyenlített terhelésű szabályozatlan hajtás-elrendezésnél az egyes pályaszakaszok terhelése: = = =... = =... = 3 j y S = S = S =... = S =... = S f f f 3 fj fy S = S = S =... = S =... = S l l l3 lj ly ψ j = 0, ( j =... y) S = S + f l S. hajtás p.sz. 3. hajtás p.sz.. hajtás p.sz. 3.H..H..H. s
4. fólia öbbhajtásos konvejorok szabályozott hajtás-elrendezés esetén: M. hajtás. hajtás M =M M M n n n 0 n S l S l 0 =S min S l3 S f S f 3 3 S max S f
5. fólia öbbhajtásos konvejorok szabályozott hajtásának jellemzői: A pályaszakaszok terhelése:...... j y A hajtásokkal átvitt kerületi erők:... j... y, továbbá =, =, j = j, y = y elfutóági erők: S f S... S... S f Lefutóági erők: S = S =... S =... = S l l lj fj ly fy