ISPIT IZ ''ELEMENTI KONSTRUKCIJA II, IIA, IIB i IIC''

Uređaj prema slici ima dvostruku namjenu. Elektromotor EM preko cilindričnog tarnog prijenosa (TN1 - TN2), klinastog remenskog prijenosa (R1 - R2), bubnja BU te užeta i koloture K diže teret Q brzinom vQ. Istovremeno se u toku rada preko tarnog prijenosa s koničnim tarenicama (TN3 - TN4), spojke S, trapeznog vretena VR te matice M vuče teret G po kosini brzinom vG.

Potrebni pritisak za prijenos snage između cilindričnih tarenica TN1 i TN2 ostvaruje se pomoću tlačne opruge OP1 koja potiskuje sklop elektromotora EM i cilindrične tarenice TN1, a između koničnih tarenica TN3 i TN4 pomoću tlačne opruge OP2 koja potiskuje tarenicu TN4. Tarenica TN4 aksijalno je pomična, a uklinjena je pomoću pera i žlijeba na pripadajuće vratilo.

ZADANO:

Težina tereta G iznosi 20 kN. Faktor trenja, µp između kosine i matice M iznosi 0,3. Snaga elektromotora EM iznosi PEM = 4 kW. Težine dijelova uređaja (osim težina tereta Q i G) te faktore korisnog učinka (osim gubitaka u vretenu VR) ne treba uzimati u obzir.

Tarni prijenos s cilindričnim tarenicama (TN1 - TN2): Promjer veće cilindrične tarenice TN2 ................................................................................... dTN2 = 400 mm Prijenosni omjer tarnog prijenosa ................................................................................................. iTN12 = 1,9

Remenski prijenos (R1 - R2): Prijenosni omjer ................................................................................................................................ iR = 2.5 Ukupni korekcijski faktor ................................................................................................................ Cuk = 1,2 Profil remena ............................................................................................................................... B (17 x 11) Kut utora remenice .......................................................................................................................... γ' = 34 ° Promjer manje remenice ............................................................................... dR1 = min. dopušteni promjer Brzina remena............................................................................................................................... vR = 5 m/s Dopuštena učestalost savijanja za beskrajni klinasti remen ..................................................... ffdop = 30 s-1

Tarni prijenos s koničnim tarenicama (TN3 - TN4): Srednji promjer veće konične tarenice TN4 .......................................................................... dTN4 = 280 mm Prijenosni omjer tarnog prijenosa .................................................................................................... iTN34 = 4 Sigurnost protiv klizanja ................................................................................................................... Sk = 1,3 Značajka pritiska valjanja ............................................................................................................ kgr/k = 1,25 Materijal obloga .................................................................................................................... plastika / čelik

Trapezno vreteno VR: Tr 52 x 16 (P8)

Faktor trenja u navojima vretena .................................................................................................. µvr = 0,12

Bubanj BU: Promjer bubnja ....................................................................................................................... dBU = 250 mm

TRAŽI SE:

1. Brzina vrtnje elektromotora nEM u min-1 te najveća težina tereta Q u kN koji se može podići. (20 bodova)

2. Potrebni broj klinastih remena z te kontrola učestalosti savijanja. (10 bodova)

3. Širina, B tarne plohe konične tarenice TN3. (20 bodova) Pomoć:

Ako zbroj kuta α3 (na koničnoj tarenici TN3) i kuta α4 (na koničnoj tarenici TN4) iznosi ψ tada vrijedi

TN343

costan

sin

i

4. Skicirati prostornu shemu sila (uz obaveznu naznaku smjera vrtnje),

shemu sila u horizontalnoj i vertikalnoj ravnini koje opterećuju vratilo V te odrediti reakcije u osloncu B. (35 bodova) Napomena:

Rezultantnu silu remenskog prijenosa FR 3·Fo smjestiti zbog pojednostavljenja u vertikalnu ravninu.

5. Skicirati i kotirati brojčanim vrijednostima dijagram raspodjele torzijskog

momenta, T duž vratila V. (5 bodova)

6. Izračunati postojeću sigurnost vratila V na stupnjevanom prijelazu rukavca oslonca B, ako je na rukavac ugrađen valjni ležaj 6305 širine 17 mm. Materijal vratila V je S275JR (Č0461). Radijus prijelaznog zaobljenja, ρ na stupnjevanom prijelazu rukavca iznosi 1 mm, dok je vanjski promjer naslona ležaja, D = 32,5 mm. Faktor udara, ϕ iznosi 1,9, dok je obrada površine rukavca klase hrapavosti Rmax = 5 µm. (10 bodova)

Napomena: Potrebne podatke za rješavanje zadatka koji nisu navedeni odredite samostalno uz obvezno navođenje izvora. Rješenja moraju sadržavati ukupni postupak proračuna: potrebne skice, jednadžbe s općim brojevima i zatim uvrštenim brojčanim vrijednostima te rezultat.

U slučaju da brojčane vrijednosti nisu uvrštene u jednadžbe postupak se neće bodovati!!!

VRIJEME ZA RAD: 1 sat i 45 minuta

Rješenje:

1. Brzina vrtnje elektromotora EM 1

EM 1451,49 minn ,

najveća težina tereta Q koja se može podići 1,659 kNQ .

2. Potrebni broj klinastih remena 4,068z ,

dakle odabire se 5z .

Kontrola učestalosti savijanja 1 1

dop4,55 s 30 sf f ,

što znači da odabrani remen zadovoljava.

3. Širina, B tarne plohe tarenice TN3 43,15 mmB .

4. Opterećenje tarenice TN3 nTN3 1,976 kNF

oTN3

aTN3

rTN3

0,608 kN

0,202 kN

1,966 kN

F

F

F

Rezultantna sila remenskog prijenosa R 2,4 kNF ,

Reakcije u osloncu B vratila V Bh 0,0434 kNF

Bv 2,8280 kNF

BF 2,8283 kN .

5. Torzijski moment, T duž vratila V R2 125 NmT

BU_desno

BU_lijevo

125 Nm

21,28 Nm

T

T

TN3T 21,28 Nm .

6. Naprezanje na savijanje u kritičnom presjeku f 15,386 MPa ,

postojeća sigurnost post 4,19s .