Drejtimi: MEKATRONIKË

UNIVERSITETI SHTETËROR I TETOVËS FAKULTETI I SHKENCAVE TË ZBATUARA 

TEKNOLOGJIA PRODHUESE NË MEKATRONIKË ‐I‐

Prof.dr. Hysni Osmani

Ushtrime

Tetovë, 2013

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  1

Detyra 1. Duhet të dimensionohet sistemi i mbushjes së kallëpit të treguar në figurën 1, nëpër të cilin derdhet giza e hirtë (ρ=6.7 kg/dm3). Temperatura e derdhjes është 1315OC, kurse shkalla e shrytëzimit të masës së lëngët është rreth 70% (pjesa tjetër prej 30% e masës së lëngët shfrytëzohet për mbushjen e kanaleve të mbushjes).  

 Fig.1. Paraqitja skematike e kallëpit 

  

Vëllimi i një detali të derdhur i llogaritur sipas përmasave të treguara në figurën 1 është: 32 091.091000106065165065 dmmmVO ==⋅⋅+⋅⋅=  

  Masa e një detali është:  

  

Masa e tërë e detaleve në kallëp (6 detale ndodhen në kallëp) është: 

  

Masa e tërë e lëngut është:  

  

Lartësia (detalet janë të vendosura në pjesën e poshtme të kallëpit – derdhja nga lartë) 

  

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  2

Koha e derdhjes sipas Nielsen‐it është: 

  

Koeficienti i shpejtësisë së rrjedhjes së lëngut caktohet nga diagrami në fig.2 (ndryshime të shumta të kahjeve të rrjedhjes në një sistem mbushjeje) dhe është μ=0.5  

  Derdhja nga lartë   Derdhja anësore (një ndryshim i kahjes)  Derdhja anësore (shumë  ndryshime të kahjes)    Derdhja nga poshtë 

Koeficienti i shp

ejtësisë së rrjedh

jes së lëng

ut, μ

 

Temperatura e derdhjes, OC  Mënyra e derdhjes Fig.2. Varësia e Koeficientit të shpejtësisë së rrjedhjes së lëngut (μ) nga temperatura e derdhjes dhe mënyra e derdhjes (sipas A. Holzmüller)    

Dimensionimi i seksionit kritik:  Seksioni kritik është seksioni i daljes së pjesës konike të kolonës (fundi i kolonës) dhe duhet së pari të caktohet. Në bazë të këtij seksioni caktohen edhe seksioni i kanalit shpërndarës dhe i kanalit të grykës‐fytit.  

 

  g=9.81m/s2 – nxitimi i gravitetit  

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  3

Përvetësimi i përmasave: 

As:Ar:Au=1,4:1,2:1  As‐sipërfaqja tërthore (seksioni) e kolonës Ar‐ sipërfaqja tërthore (seksioni) e shpërndarësit (kanalit shpërndarës) Au‐sipërfaqja tërthore (seksioni) e grykës‐fytit  

   Fig.3.  

  

Dimensionimi i grykës – fytit (eng. gate) Sipërfaqen e tërë të seksionit kritik duhet ta pjestojmë me numrin e grykave (në rastin tonë janë 6). 

 

  

Zgjedhim grykën me seksion katërkëndësh, sipas figurës së dhënë, për të cilën kemi:  

  

  Dimensionimi i shpërndarësit (kanalit shpërndarës) 

  

Zgjedhim kanalin shpërndarës në formë trapezi (fig.1.), për të cilin vlenë:  

 a‐brinja më e madhe 

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  4

b‐brinja më e vogël h‐lartësia 

  

                                                   

Dimensionimi i kolonës 

 

 

Diametri i kolonës në hyrje të kanalit shpërndarës (dsd) 

 

 

Diametri i kolonës tek gota (në dalje nga gota (dsg)) 

 

 

Vëllimi i gotës  për derdhje: 

3188.07.62.6

23.55.15.1 dmtm

tm

kV ttGotes =

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅⋅=

ρρ  

Nga tabela 1 zgjedhim gotën për derdhje nr.2 (fig. 6.2), ashtu që të jetë me përmasa më të mëdha se ato të llogaritura.  

 

Tabela 1 Dimensionet e gotës për derdhje  

Numri rendor 

Masa e lëngut, kg 

Vëllimi i gotës, dm3 

D,  mm 

D1,  mm 

H1,  mm 

Diametri maksimal i kolonës, mm 

1  0.8  0.12  60.0  40.0  60.0  16.0 

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  5

2  1.3  0.20  70.0  50.0  70.0  20.0 3  2.0  0.30  80.0  60.0  80.0  25.0 

 

Dimensionimi i gotës për derdhje i llogaritur sipas figurës 1 është treguar në figurën 4. 

 

D=70.0 mm 

D1=50.0 mm 

H1=70.0 mm 

V1=0.20 dm3  Fig. 4. Dimensionet karakteristike 

                                 të gotës për derdhje 

 

 

    

 

Fig.*.*. Paraqitja skematike e seksionit të kanalit të shpërndarësit 

Fig.**.*. Paraqitja skematike e seksionit të grykës‐fytit  

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  6

 

    

 

PËRDORIMI I EKUACIONIT TË BERNULIT PËR DIMENSIONIMIN E SISTEMIT TË MBUSHJES 

 

Sipas  këtij  ekuacioni  vlenë  që:  në  çdo  pikë  të masës  së  plotë  energjia  është  konstante, përkatësisht  shuma e enegjisë potenciale, energjsë  kinetike dhe enegjisë  së  shtypjes në  të gjitha seksionet është konstante, pra: 

 

h‐lartësia v‐shpejtësia g‐nxitimi i gravitetit, m/s2 p‐shtypja ρ‐dendësia  

Me zbatimin e ekuacionit të Bernulit në seksionin 1 (niveli i lëngut në gotë, fig. 3) dhe në seksionin 2 (niveli i grykës‐fytit) fitojmë: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1‐ Gota 

2‐ Kolona 

3‐ Kanali shpërndarës

4‐ Gryka‐fyti 

 

   

Fig.3. Zbatimi i ekuacionit të Bernulit në sistemin e derdhjes 

 

 

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  7

Ku janë: 

h1‐lartësia e lëngut në gotën për derdhje v1‐ shpejtësia  lëngut në gotën për derdhje g=9.81m/s2 ‐ nxitimi i gravitetit p1‐shtypja në sipërfaqen e lëngut në gotë ρ‐dendësia h2‐lartësia e grykës në raport me nivelin referent v2‐ shpejtësia  lëngut në grykë‐fyt për derdhje p2‐shtypja e lëngut në grykë‐fyt  

Në sipërfaqen e  lëngut në gotë dhe  lëngut në grykë vepron shtypja atmosferike, andaj kemi që: 

p1=p2 

Seksioni i gotës është shumë më i madh se seksioni i grykës, prandaj shpejtësia e rrymimit  në gotë v1 është  shumë e vogël në krahasim me  shpejtësinë e  rrymimit në grykë v2, ashtu që shpejtësia   v1  mund të neglizhohet,  

pra  v1=0 . 

Atëherë ligji i bernulit mund të shkruhet: 

 

 

Me zëvendësimin e shprehjes H=h1‐h2 dhe me rregullimin e mëtejmë fitojmë: 

 

 

Shpejtësia e vërtetë e  rrjedhjes  së  lëngut nëpër grykë, çdo herë është më e vogël  se ajo e llogaritur më  parë  sepse  kemi  humbje  të  energjisë  për  shkak  të  fërkimit  të  lëngut  nëpër kanalet e mbushjes.  

Për këtë shkak merret në konsiderim edhe Koeficienti  i shpejtësisë së rrjedhjes μ  i cili varet nga lloji i sistemit të mbushjes, 

 

 

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  8

 

PËRDORIMI I LIGJIT TE KONTINUITETIT TË RRJEDHJES 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Fig. **. Përcaktimi i lartësisë së llogaritur të lëngut (HR) në varësi nga mënyra e derdhjes: a) derdhja anësore; b) derdhja nga lartë; c) derdhja nga poshtë 

 

Prof.Dr. Hysni Osmani    USHT ‐ TPM‐I‐ Ushtrime  9