Прорачун моделирање и цртежи ланчаног пара шк. 2021/22. год.

Израчунати потребне параметре и моделирати ланчани пар на основу улазних података:

Снага која се преноси: P= 60 kW

Број обртаја погонског ланчаника: n1= 60 min-1

Преносни однос: i= 2

Број зубаца погонског ланчаника: z1= 17

Ланац ради у средини са најбољим подмазивањем: ξp= 1

Фактор спољних динамичких сила: ξKA= 1.25

Потребно је:

  1. прорачунати ланчани преносник снаге из услова да се снага пренесе помоћу троредног ваљкастог ланца,
  2. измоделирати ланчани преносник урадити цртеже и по могућности направити анимацију кретања.

Литература - извор знања:

Машински елементи II - Спасоје Драпић

Осно растојање:

a= 2032 mm

Из услова да се снага пренесе помоћу троредног ваљкастог ланца за:

снагу : P= 60 kW

број обртаја: n1= 60 min-1

стандардни корак са дијаграма на Сл. 4.67 је:

p= 50.8 mm

Сл. 4.67

Број зубаца гоњеног ланчаника:

z2= 34

Подеони пречници :

d1= 276.463 mm, d2= 550.568 mm

Број чланака ланца:

Z= 105.683

усвајам: Z= 106

Угао обавијања ланчаника се рачуна на основу израза:

sinγ= 0.06764

γ= 0.0676925 rad

γ= 3.878 °

Највећа снага P0 коју ланац корака p= 50.8 mm може да пренесе за n1= 60 min-1, за троредни ланац са Сл. 4.67 износи:

P0= 75 kW

Сл. 4.67

Брзина ланца :

v= 0.869 m/s

Центрифугална сила :

Fc= 0.024 kN

Маса јединице дужине ланца Т 4.9 ( за троредни ланац за повећана опетерећења ):

q= 32 kg/m

T 4.9

Обимна сила :

Ft= 69.082 kN

Степен сигурности против динамичког лома ланца:

S= 1.261 незадовољава

Фактор сила разарања:

ξD= 0.17

Однос сила разарања

Фактор унутрашњих динамичких сила Т 4.12:

ξd= 1.16

T 4.12

Прекидна сила ланца Т 4.9 ( за троредни ланац за повећана опетерећења ):

FM= 743 kN

Степен сигурности се креће у границама: од 1.5 до 2.5, и израчунати степен сигурности незадовољава, па са дијаграма са Сл. 4.67 усвајам следећи корак ланца:

Осно растојање:

a= 2540 mm

Из услова да се снага пренесе помоћу троредног ваљкастог ланца за:

снагу : P= 60 kW

број обртаја: n1= 60 min-1

први већи стандардни корак са дијаграма на Сл. 4.67 је:

p= 63.5 mm

Сл. 4.67

Број зубаца гоњеног ланчаника:

z2= 34

Подеони пречници :

d1= 345.579 mm, d2= 688.210 mm

Број чланака ланца:

Z= 105.683

усвајам: Z= 106

Угао обавијања ланчаника се рачуна на основу израза:

sinγ= 0.06764

γ= 0.0676925 rad

γ= 3.878 °

Највећа снага P0 коју ланац корака p= 63.5 mm може да пренесе за n1= 60 min-1, за троредни ланац са Сл. 4.67 износи:

P0= 125 kW

Сл. 4.67

Брзина ланца :

v= 1.086 m/s

Центрифугална сила :

Fc= 0.057 kN

Маса јединице дужине ланца Т 4.9 ( за троредни ланац за повећана опетерећења ):

q= 48 kg/m

T 4.9

Обимна сила :

Ft= 55.265 kN

Степен сигурности против динамичког лома ланца:

S= 2.544 задовољава

Фактор сила разарања:

ξD= 0.17

Однос сила разарања

Фактор унутрашњих динамичких сила Т 4.12:

ξd= 1.16

T 4.12

Прекидна сила ланца Т 4.9 ( за троредни ланац за повећана опетерећења ):

FM= 1200 kN

Промена осног растојања због усвојеног Z= 106:

a= 2550.085 mm

Помоћу изабраног ланца у радним условима се може пренети снага:

P= 62.580 kW

Помоћу изабраног ланца у лабораторијским условима се може пренети снага:

P0= 125 kW

Фактор врсте ланца:

ξl= 1

Фактор врсте ланца

Фактор осног растојања:

ξa= 1

Фактор осног растојања

Фактор преносног односа:

ξi= 1.08

Фактор преносног односа

Фактор подмазивања:

ξp= 1

Фактор подмазивања

Фактор броја ланчаника:

ξx= 1

x= 2

Фактор броја ланчаника

Фактор спољних динамичких сила:

ξKA= 1.25

Фактор броја зубаца малог ланчаника:

ξz= 1.128

Притисак у клизном пару треба да је мањи од дозвољеног:

притисак мањи од дозвољеног

Фактор радног века:

ξt= 0.654

Додирна површина у зглобу ланца Т 4.9:

A= 3825 mm^2

T 4.9

Површинска издржљивост ланца Т 4.13:

PN= 25.6 N/mm^2

T 4.13

Радни век ланца::

t= 53680.744 h

Погонско вратило

Снага која се преноси:

P= 60 kW

Број обртаја:

n1= 60 min-1

Угаона брзина:

ω= 6.28 rad/s

Обртни момент:

T= 9554140.127 Nmm

T2.3

За материјал вратила Č.0745 из Т 2.3 М.Е.I усвајамо трајну динамичку чврстоћу на једносмерну промену напона за случај увијања:

τ(D0)= 260 N/mm2

Напон увијања мора бити мањи од дозвољеног напона.

τ≤τd

Дозвољени напон увијања:

τud= 86.667 N/mm2

Степен сигурности усвајамо из T2.5:

S= 3

T2.5

Називни пречник вратила:

di= 88.867 mm

на израчунати пречник вратила додаје се дубина жљеба за клин и стандардизује се пречник вратила:

израчунатом пречнику вратила: 88.867 mm одговара дубина жлеба за клин:

t= 8.5 mm, те добијамо потребан пречник вратила:

Табела 4.7

Стандардне дужине клинова: 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200, ... , 400, а за нормалне клинове и још: 5, 8, 10, 12, 15, 16, 18.

d= 97.367 mm

како се из T 0.1 усвајају вредности за ред R5, R10, R20, R40, па тек на крају подешени бројеви, то се усваја:

пречник погонског вратила: d= 100 mm

Стандардни бројеви

T 4.7 M.E.II називном пречнику од d= 100 mm одговара клин:

b= 28 mm

h= 16 mm

t= 9.9 mm

r= 0.8 mm

провера исправности усвојеног клина:

d-t= 90.1 mm > di= 88.867 mm

Гоњено вратило

Степен искоришћења се рачуна по обрасцу:

η

Степен искоришћења за ланчане парове се креће у границама:

η= 0.98 ... 0.99

усвајам: η= 0.99

Преносни однос:

i= 2

Обртни момент на погонском вратилу:

T= 9554140.127 Nmm

Обртни момент на гоњеном вратилу износи:

T2= 18917197.45 Nmm

Напон увијања мора бити мањи од дозвољеног напона.

τ≤τd

Називни пречник вратила:

di= 111.591 mm

како се из T 0.1 усвајају вредности за ред R5, R10, R20, R40, па тек на крају подешени бројеви, то се усваја:

пречник гоњеног вратила: d= 160 mm

Стандардни бројеви

T 4.7 M.E.II називном пречнику од d= 160 mm одговара клин:

b= 40 mm

h= 22 mm

t= 13.5 mm

r= 1 mm

Табела 4.7

Стандардне дужине клинова: 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200, ... , 400, а за нормалне клинове и још: 5, 8, 10, 12, 15, 16, 18.

провера исправности усвојеног клина:

d-t= 146.5 mm > di= 111.591 mm

Корак ланца:

p= 63.5 mm

Број зубаца погонског ланчаника:

z= 17

T 4.9

Према обрасцима из табеле Т 4.9 могу да се одреде следеће величине:

kmax= 22.991 mm

kmin= 12.065 mm

d1= 39.37 mm - Т 4.9

Минимално међузубље:

r1min= 19.882 mm

r2min= 89.764 mm

κmin= 134.706 °

Максимално међузубље:

r1max= 20.315 mm

r2max= 147.716 mm

κmax= 114.706 °

усвајам : r1= 20 mm, r2= 100 mm и κ 120 °

Троредни ланац:

за p>12.7 рачунамо:

b= 35.433 mm

b1= 38.1 mm - Т 4.9

r3≥p= 63.5 mm

усвајам : r3= 100 mm

за p>38.1 рачунамо: r4

усвајам : r4= 2 mm

e= 72.29 mm - Т 4.9

c= 6.35 mm

Пречник подеоне кружнице:

d= 345.579 mm

τ/2= 10.588 °

Пречник подножне кружнице:

df= 306.209 mm

Пречник темене кружнице:

damax= 385.584 mm

damin= 363.733 mm

усвајам : da= 375 mm

Пречник венца ланчаника:

ds= 271.695 mm

g1= 60 mm - Т 4.9

Корак ланца:

p= 63.5 mm

Број зубаца погонског ланчаника:

z= 34

T 4.9

Према обрасцима из табеле Т 4.9 могу да се одреде следеће величине:

kmax= 21.497 mm

kmin= 12.065 mm

d1= 39.37 mm - Т 4.9

Минимално међузубље:

r1min= 19.882 mm

r2min= 170.078 mm

κmin= 137.353 °

Максимално међузубље:

r1max= 20.315 mm

r2max= 420.787 mm

κmax= 117.353 °

усвајам : r1= 20 mm, r2= 200 mm и κ 130 °

Троредни ланац:

за p>12.7 рачунамо:

b= 35.433 mm

b1= 38.1 mm - Т 4.9

r3≥p= 63.5 mm

усвајам : r3= 100 mm

за p>38.1 рачунамо: r4

усвајам : r4= 2 mm

e= 72.29 mm - Т 4.9

c= 6.35 mm

Пречник подеоне кружнице:

d= 688.210 mm

τ/2= 5.294 °

Пречник подножне кружнице:

df= 648.840 mm

Пречник темене кружнице:

damax= 728.215 mm

damin= 709.352 mm

усвајам : da= 710 mm

Пречник венца ланчаника:

ds= 617.274 mm

g1= 60 mm - Т 4.9

Цртеж погонског ланчаника

Цртеж гоњеног ланчаника