I grafički rad iz mašinskih elemenata

I GRAFIČKI RAD IZ MAŠINSKIH

ELEMENATA

Dimitrije Ilić 3/11

UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNIČKI FAKULTET U BORU

TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI

ELEMENTI RUDARSKI, ELMS LIST Br. 1

I Proračun sile i brzine radne mašine

1. Dati podaci:

𝑃𝑀 = 5 𝑘𝑊

𝑛𝑀 = 1500 𝑚𝑖𝑛−1 𝜂12 = 𝜂34 = 0,97

𝜂𝑠1 = 𝜂𝑠2 = 0,98

𝛽12 = 18°

𝑚𝑛12 = 𝑚𝑛34 = 3 𝑚𝑚

𝑎12 = 𝑎34 = 150 𝑚𝑚

𝑍2 = 70

𝑍4 = 65

𝑃𝐹𝑇2 =? , 𝜔𝐹𝑇2 =?

2. Određivanje ukupnog stepena iskorišćenja:

Usled nedostatka podataka usvaja se da je 𝜂𝐹𝑇1 = 𝜂𝐹𝑇2 = 1

𝜂𝑢𝑘 = 𝜂𝑠1 ∗ 𝜂𝑠2 ∗ 𝜂12 ∗ 𝜂34 ∗ 𝜂𝐹𝑇1 ∗ 𝜂𝐹𝑇2 = 0,98 ∗ 0,98 ∗ 0,97 ∗ 0,97 ∗ 1 ∗ 1 = 0,9

𝜂𝑈𝐾 = 0,9

3. Određivanje snage frikcionog točka 2:

𝜂 =𝑃𝑖𝑧𝑙

𝑃𝑢𝑙⇒ 𝜂𝑢𝑘 =

𝑃𝐹𝑇2

𝑃𝑀⇒ 𝑃𝐹𝑇2 = 𝑃𝑀 ∗ 𝜂𝑢𝑘 = 5000 ∗ 0,9 = 4500 𝑊

𝑃𝐹𝑇2 = 4500 𝑊

4. Određivanje ugaone brzine motora:

𝜔𝑀 =𝜋∗𝑛𝑀

30=

𝜋∗1500

30= 157 𝑠−1

𝜔𝑀 = 157 𝑠−1

5. Određivanje modula zupčanika:

𝑚𝑡12 = 𝑚𝑡34 =𝑚𝑛

cos 𝛽=

3

cos 18°= 3,15

𝑚𝑡 = 315 𝑚𝑚

DATUM BROJ RADA IME I PREZIME BROJ

INDEKSA OVERIO

17.11.2012. I Dimitrije Ilić 3/11

TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI


6. Određivanje broja zubaca zupčanika 𝒁𝟏:

𝑎12 = 𝑚𝑡12 ∗𝑍1+𝑍2

2⇒ 𝑍1 =

2∗𝑎12

𝑚𝑡12− 𝑍2 =

2∗150

3,15− 70 = 25,23

Usvajamo: 𝑍1 = 26

7. Određivanje broja zubaca zupčanika 𝒁𝟑:

𝑎34 = 𝑚𝑡34 ∗𝑍3+𝑍4

2⇒ 𝑍1 =

2∗𝑎34

𝑚𝑡34− 𝑍4 =

2∗150

3,15− 65 = 30,24

Usvajamo 𝑍3 = 31

8. Određivanje radnog prenosnog odnosa:

𝑖12 =𝑍2

𝑍1=

70

26= 2,7

𝑖34 =𝑍4

𝑍3=

65

31= 2,1

𝑖𝑢𝑘 = 𝑖12 ∗ 𝑖34 = 2,7 ∗ 2,1 = 5,67

𝑖𝑢𝑘 = 5,67

9. Određivanje učestanosti obrtanja frikcionog prenosnika 1:

𝑖𝑢𝑘 =𝑛𝑢𝑙

𝑛𝑖𝑧⇒ 𝑖𝑢𝑘 =

𝑛𝑀

𝑛𝐹𝑇1⇒ 𝑛𝐹𝑇1 =

𝑛𝑚

𝑖𝑢𝑘=

1500

5,67= 264,55 𝑚𝑖𝑛−1

𝑛𝐹𝑇1 = 264,55 𝑚𝑖𝑛−1

10. Određivanje ugaone brzine zupčanika 𝒁𝟏:

𝑛𝑍1 = 𝑛𝑀 = 1500 𝑚𝑖𝑛−1

𝜔𝑀 =𝜋∗𝑛𝑚

30=

𝜋∗1500

30= 157 𝑠−1

𝜔𝑀 = 𝜔𝑍1 = 157 𝑠−1


INDEKSA OVERIO


TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI


11. Određivanje obrtnog momenta frikcionog točka 1:

𝑇𝑖𝑧𝑙

𝑇𝑢𝑙= 𝜂𝑢𝑘 ∗ 𝑖𝑢𝑘 ⇒

𝑇𝐹𝑇

𝑇𝑀= 𝜂𝑢𝑘 ∗ 𝑖𝑢𝑘

𝑇𝑀 =𝑃𝑀

𝜔𝑀=

5000

157= 31,84 𝑁𝑚

𝑇𝐹𝑇1 = 𝑇𝑀 ∗ 𝜂𝑢𝑘 ∗ 𝑖𝑢𝑘 = 31,84 ∗ 0,88 ∗ 5,67 = 158,87 𝑁𝑚

𝑇𝐹𝑇1 = 158,87 𝑁𝑚

12. Određivanje ugaone brzine zupčanika 𝒁𝟐:

𝜔1 = 𝜔𝑀 = 157 𝑠−1

𝑖12 =𝜔1

𝜔2⇒ 𝜔2 =

𝜔1

𝑖12=

157

2,7= 58,15 𝑠−1

𝜔2 = 58,15 𝑠−1

13. Određivanje ugaone brzine zupčanika 𝒁𝟒:

𝜔3 = 𝜔2 = 58,15 𝑠−1

𝑖34 =𝜔3

𝜔4⇒ 𝜔4 =

𝜔3

𝑖34=

58,15

2,1= 27,69 𝑠−1

𝜔4 = 27,69 𝑠−1

14. Određivanje ugaone brzine frikcionog točka 1:

𝜔𝑇𝐹1 = 𝜔4 = 27,69 𝑠−1

15. Određivanje ugaone brzine frikcionog točka 2:

Usled nedostatka podataka usvaja se da je 𝑖𝐹𝑇1𝐹𝑇2 = 1

𝜔3 = 𝜔2 = 58,15 𝑠−1

𝑖𝐹𝑇1𝐹𝑇2 =𝜔𝐹𝑇2

𝜔𝐹𝑇1⇒ 𝜔𝐹𝑇2 = 𝑖𝐹𝑇1𝐹𝑇2 ∗ 𝜔𝐹𝑇1 = 1 ∗ 27,69 = 27,69 𝑠−1

𝜔𝐹𝑇2 = 27,69 𝑠−1


INDEKSA OVERIO


TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI


II Proračun geometrijskih veličina zupčanika 𝒁𝟏

1. Kinematski prenosni odnos:

𝑖12 =𝑍2

𝑍1=

70

26= 2,7

𝑖12 = 2,7

2. Standardni profil: 𝒂𝒏 = 𝟐𝟎°

3. Standardni modul: 𝒎𝒏 = 𝟑 𝒎𝒎

4. Ugao nagiba bočne linije: 𝜷𝟎 = 𝟏𝟖°

5. Ugao profila:

𝛼0 =𝑡𝑔𝛼𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽0=

𝑡𝑔20°

𝑐𝑜𝑠18°= 20,94°

6. Opšti modul zupčanika:

𝑚𝑡 =𝑚𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽0=

3

𝑐𝑜𝑠18°= 3,15 𝑚𝑚

7. Širina zupčanika:

𝑏1 = 𝜑 ∗ 𝑑1 = 0,5 ∗ 82 = 41 𝑚𝑚 (gde 𝜑(0,5 ÷ 0,9) predstavlja faktor širine zupčanika)

8. Prečnici podeone kružnice:

𝑑𝑜1 = 𝑚𝑡 ∗ 𝑍1 = 3,15 ∗ 26 = 81,9 𝑚𝑚

𝑑𝑜2 = 𝑚𝑡 ∗ 𝑍2 = 3,15 ∗ 70 = 220,5 𝑚𝑚

9. Prečnici osnovne kružnice:

𝑑𝑏1 = 𝑑𝑜1 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼0 = 82 ∗ 𝑐𝑜𝑠20,94° = 76,58 𝑚𝑚

𝑑𝑏2 = 𝑑𝑜2 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼0 = 221 ∗ 𝑐𝑜𝑠20,94° = 206,4 𝑚𝑚


INDEKSA OVERIO


TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI


10. Ugao dodirnice:

𝑖𝑛𝑉𝛼𝑤𝑡 =𝑥3+𝑥4

(𝑍1+𝑍2)∗ 2 ∗ 𝑡𝑔𝛼𝑛 + 𝑖𝑛𝑉𝛼0

za 𝑥3 = 𝑥4 = 0 ⇒ 𝛼𝑤𝑡 = 𝛼0 = 20,94°

11. Ugao dodirnice

Izračunava se koeficijent pomeranja profila, i iz konstruktivnih razloga uzimamo da je

pomeranje profila 𝑥1 + 𝑥2 = 0

12. Prečnici kinematske kružnice:

𝑑𝑤1 =2∗𝑎12

𝑖12+1=

2∗150

2,7+1= 81,9 𝑚𝑚

𝑑𝑤2 = 𝑖12 ∗ 𝑑𝑤2 = 2,7 ∗ 81,9 = 221,1 𝑚𝑚

13. Prečnici podnožnih kružnica:

𝑑𝑓1 = 𝑑1 − 2 ∗ 𝑚𝑛 ∗ (1 + 𝐶𝑎0 − 𝑥1) = 81,9 − 2 ∗ 3 ∗ (1 + 0,25 − 0) = 74,4 𝑚𝑚

𝑑𝑓2 = 𝑑2 − 2 ∗ 𝑚𝑛 ∗ (1 + 𝐶𝑎0 − 𝑥1) = 220,5 − 2 ∗ 3 ∗ (1 + 0,25 − 0) = 213 𝑚𝑚

Gde je 𝐶𝑎0 = (0,1 … 0,3), usvaja se 𝐶𝑎0 = 0,25 (koeficijent visine glave alata)-tabela

14. Prečnici temene kružnice:

𝑑𝑎1 = 2 ∗ 𝑎 − 𝑑𝑓2 − 𝐶 ∗ 𝑚𝑛 = 2 ∗ 150 − 213 − 0,2 ∗ 4 = 86,2 𝑚𝑚

𝑑𝑎2 = 2 ∗ 𝑎 − 𝑑𝑓1 − 𝐶 ∗ 𝑚𝑛 = 2 ∗ 150 − 74,4 − 0,2 ∗ 4 = 224,8 𝑚𝑚

Gde je 𝐶 = (0,15 … 0,30), usvaja se 𝑐 = 0,20-tabela

15. Osnovni koraci:

𝑝𝑏 = 𝑚𝑡 ∗ 𝜋 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼0 = 3,15 ∗ 𝜋 ∗ 𝑐𝑜𝑠20,94° = 9,24

𝑝𝑏 = 9,24


INDEKSA OVERIO


TEHNIČKI

FAKULTET BOR

MAŠINSKI


16. Određivanje prečnika otvora za vratilo:

𝑑𝑢 = √5∗𝑇1

𝜏𝑑𝑜𝑧

3

gde je 𝜏𝑑𝑜𝑧 = 1,2 ∗ 107 𝑁 𝑚2⁄ , a 𝑇1 obrtni momenat na vratilu I koji se određuje:

𝑇𝑀 =𝑃𝑀

𝜔𝑀=

5000

157= 31,85 𝑁𝑚

kako je 𝑇𝑀 = 𝑇1 ⇒ 𝑇1 = 31,85 𝑁𝑚

𝑑𝑢 = √5∗31,85

1,2∗107

3= 0,0237

𝑑𝑢 = 23,7 𝑚𝑚

idealan prečnik se uvećava za 20%

𝑑𝑣 = 𝑑𝑢 ∗ 1,2 = 23,7 ∗ 1,2 = 28,44 𝑚𝑚

usvaja se standardni prečnik 𝑑𝑣 = 30 𝑚𝑚

17. Izbor klina vratila i provera klina za vezu sa zupčanikom:

Za zupčanik glavčine 𝑑 = 30 𝑚𝑚 ⇒ 𝑏 = 10 𝑚𝑚, ℎ = 8 𝑚𝑚, 𝑡 = 4,7 𝑚𝑚, 𝑡1 = 3,4 𝑚𝑚, normalni klinovi SRPS M.C2.020


INDEKSA OVERIO


I grafički rad iz mašinskih elemenata

Documents

Transcript of I grafički rad iz mašinskih elemenata