Proiect la disciplina Sisteme de

transport

Cerinţe iniţiale ale proiectului:a) capacitatea de lucru: Q=4gk/s ;b) materialul transportat: faina ;c) lungimea transportorului: L=3m ;d) unghiul de înclinare: 30 0 .

1. Studiul solutiilor constructive similare 1.1. Consideratii generale 1.2. Solutii constructive de transportoare

1.2.1 Transportorul MTMF-2,51.2.2 Transportorul cu raclete de tip TR-21.2.3 Transportorul cu raclete de tip TR-31.3.4 Transportorul cu raclete de la Wuxi XinXin Machinery

1.3. Constructia principalelor parti component de la transportorul cu raclete cu flux discontinuu de material

1.3.1. Tipuri de lanturi 1.3.2. Tipuri de raclete

2. Calculul principalilor parametri constructivi, functionali si energetici 2.1. Calculul dimensiunilor si pasului racletelor 2.2. Calculul puterii necesare actionarii transportorului 2.3. Alegerea si verificarea lantului

3. Calcule de dimensionare pentru arbori şi rulmenţi 3.1. Transmisia cu lant 3.2. Predimensionarea arborilor si alegerea capetelor de arbore 3.3. Alegerea rulmentilor 3.4. Alegerea si verificarea ansamblurilor arbore-butuc

4. Materialul grafic4.1. Desenul de ansamblu4.2. Desene de execuţie pentru doua repere

Data primirii temei: 16.10.2006Termen de predare al proiectului: 7.02.2007

Conducător coordonator proiect: David Ladislau

1 Studiul solutiilor constructive similare1.1 Consideratii generale

Transportoarele cu raclete sunt instalatii de transport continuu, cu unul sau doua organe flexibile de tractiune (cablu sau lant) pe care sunt fixate la intervale egale niste organe de lucru numite raclete.

Transportoarele cu raclete se folosesc, in general, pentru transportul materialelor varsate care nu se aglomereaza si nici nu adera pe suprafetele cu care vin in contact. Ele sunt folosite pentru distribuirea hranei animalelor, pentru evacuarea gunoiului din adaposturi, pentru colectarea oualelor, in cadrul fabricilor de nutreturi combinate pentru transportul diverselor componente furajere, in constructia masinilor de recoltat.

Dupa modul de dispunere al materialului in fata racletelor avem:- transportoare cu raclete cu flux discontinuu de material (fig. 1 a);- transportoare cu raclete cu flux continuu de material (fig. 1 b).

Fig. 1 : Elementele componente ale transportorului cu raclete : 1-lant ; 2-racleta ; 3-jgheab ; 4-cos de alimentare ; 5-fereastra de evacuare ; 6-roata motoare

Transportoarele cu raclete sunt formate din unul sau doua organe flexibile de tractiune (lanturi sau cabluri - 1) pe care se fixeaza, la intervale egale, niste organe de lucru numite raclete - 2, ce au forma corespunzatoare sectiunii transversale a jgheabului - 3 sau a tubului prin care este transportat materialul.

Alimentarea cu material se face prin zona de alimentare - 4 dupa ce transportorul a fost pus in functiune. Rotile de lant -6 sunt actionate de un motor electric prin intermediul unei transmisii. Materialul aflat pe jgheab este deplasat cu ajutorul racletelor si evacuat pe fereastra de evacuare - 5. Intinderea organului de tractiune se realizeaza cu ajutorul rotii de lant, care are prevazut un sistem ce permite deplasarea rotii in vederea intinderii organului de tractiune.

La transportoarele cu flux discontinuu de material materialul se dispune sub forma unor gramezi in fata racletelor, iar la cele cu flux continuu de material acesta formeaza o masa compacta de material cu inaltimea h’ mai mare decat hraclete dand nastere racletelor innecate.

Deplasarea stratului de material in lungul jgheabului are la baza proprietatea ca rezistenta la forfecare a materialului de catre raclete este mai mare decat rezistenta datorata frecarii acestuia de peretii jgheabului. Acest lucru este posibil numai daca viteza racletelor este mai mica de 0,2-0,3 m/s.

Din punct de vedere functional, la transportoarele cu raclete cu flux discontinuu, vitezele de lucru sunt de 0,5-2 m/s, iar la cele cu flux continuu, vitezele sunt de 0,1- 0,5m/s.

Din punct de vedere energetic, latransportoarele cu flux discontinuu de material, fortele de frecare sunt mai mici.

Dupa cinematica organului de tractiune se deosebesc :- transportoare cu raclete intr-un singur plan orizontal cu circuit inchis, sistem intalnit la distribuirea hranei pasarilor si la evacuarea gunoiului la adaposturile bovinelor ;- cu miscarea organului de tractiune in doua planuri orizontale suprapuse, suprafata purtatoare de sarcina fiind dispusa pe ramura superioara sau pe ramura inferioara ;- cu miscarea organului de tractiune intr-un plan inclinat.

Dupa modul de folosire, transportoarele cu raclete pot fi mobile sau fixe.

1.2 Constructia principalelor parti componente

Se folosesc :- lanturi cu eclise, bucse si role ;- lant cu raclet simplu ;- lant cu raclet dublu ;- lant cu furci .

Racletele se confectioneaza din : otel, fonta, lemn, mase plastice, panza cauciucata si au sectiunea corespunzatoare jgheabului sau tubului prin care se transporta materialul.

L a n t u r i c u r a c l e t e

La transportoarele cu raclete folosite in agricultura se folosesc, in principal, lanturi cu eclise si bolturi, cu eclise bucse si role si cu carlige.

Racletele pot fi dintr-o bucata cu aclisa sau fixate pe acestea. Foarte utilizate la transportoarele cu raclete sunt lanturile cu eclise, bucse si role ai caror parametri constructivi si functionali sunt prezentati in tabelul 1.

Tabel 1: Parametrii constructivi si functionali ai lanturilor cu eclise, bucse si role

Parametri, mmConstructie simetrica Constructie asimetricaCu dezaxare mica

Cu dezaxare mare

Cu dezaxare mica

Cu dezaxare mare

t 19,05 38 38 38d 12 16 16 16d1 7 6,5 6,5 7c 12,9 22 22 22c1 20 52 26 26c2 - 30 - 32l1 8 8 8,5 10l2 15 - 18 -l3 - 8 - 4b 18,5 21,5 21,5 23b1 16 - 17 -e 2,5 3 3 3h1 - 20 - 50

Fr, kN 17,5 30 51 35ρ1’, kg/m 1,9 2 2 2

Eclisele se executa prin stantare din tabla de otel OL 60 sau OLC 45. Bolturile sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucsele si rolele se executa din OLC 15, OLC 20 si se cementeaza. Eclisele si bolturile se calesc astfel ca duritatea lor sa ajunga la 40-50 HRC. Lanturile cu eclise, bucse si role asigura o forta de tractiune foarte mare in comparatie cu celelalte tipuri de lanturi. O alta catrgorie de lanturi frecvent utilizate la transportoarele cu raclete o formeaza lanturile cu carlige executate prin stantare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67.

Racletele se executa din otel (tabla sau profile laminate), fonta maleabila, lemn, mase plastice, panza cauciucata. Sectiunea transversala a racletelor corespunde sectiunii jgheabului prin care se face transportul materialului si poate fi : dreptunghiulara, trapezoidala, circulara. Racletele pot fi montate simetric sau asimetric fata de axa longitudinala a lantului, axat sau dezaxat fata de planul de miscare al lantului.

Pasul racletelor este un multiplu al pasului lantului si se alege din conditia de umplere si de rezistenta a imbinarii lant-racleta.

Transportorul poate avea un singur lant cu raclete sau mai multe lanturi. In acest din urma caz, racletele se fixeaza la zalele a doua lanturi vecine.

Tabel 2: Valorile recomandate pentru dimensiunile racletelor

Materialul transportat Dimensiunile racletelor, mmB h

Seminte si spice de cereale

120 30 ; 40 ; 50 ; 60130 40 ; 50 ; 60 ; 70140 40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80150 50 ; 60 ; 70 ; 80

Stiuleti de porumb280 70 ; 80 ; 100 ; 140300 75 ; 120 ; 150

Nutret insilozat300 75 ; 120 ; 150340 100 ; 120 ; 150 ; 175400 100 ; 120 ; 150 ; 180 ; 200

R o t i l e d e l a n t

Rotile de antrenare si intindere precum si rotile de ghidare se executa din fonta cenusie Fc 20 si FC 30. Suprafata de lucru a dintilor trebuie sa aiba o duritate HB > 360 ceea ce se obtine printr-un tratament termic de calire si revenire. Pentru transportoarele cu raclete se folosesc roti turnate cu dintii neprelucrati si mai rar cu dinti prelucrati prin frezare.

Tabel 3 : Principalii parametri constructivi ai rotilor pentru lanturile transportoarelor

ParametriDimensiunile pasului, ps (mm)

19,05 25,4 30 38 41,3Grosimea dintelui

S (mm)5,5 7 9 12 14

Raza de racordare r (mm)

6 8 8 8 8

1.3 Solutii constructive de transportoare

1.2.1 Transportorul MTMF-2,5

Transportorul este format din unul sau mai multe lanturi care constituie organul de tractiune pe care se fixeaza la o anumita distanta niste palete sau corniere

(raclete) care au forma corespunzatoare sectiunii transversale a jgheabului prin care lantul cu raclete transporta materialele.

Fig. 2 : Transportorul MTMF-2,5

Jgheaburile au, de obicei, sectiunea transversala de forma dreptunghiulara sau trapezoidala putand fi deschise sau complet inchise. Lanturile sunt antrenate de catre doua roti de lant montate pe un arbore, in zona de descarcare a transportorului, in zona de incarcare existand alte doua roti de lant montate pe arbore care au rolul de a intinde lantul.

Deplasarea materialului in lungul jgheabului are la baza proprietatea ca rezistenta la forfecare a materialului de catre raclete este mai mare decat rezistenta datorata frecarii acestuia de peretii jgheabului. Acest lucru este posibil daca viteza racletelor este mai mica de 0,2 – 0,3 m/s.

Actionarea transportorului se face de la un grup de actionare format dintr-un motor electric si o transmisie mai complexa (reductor, o transmisie cu curele si/sau o transmisie cu lant), daca transportorul este de tip stationar independent, sau de la transmisia masinii daca acesta face parte din componenta unei masini agricole.

Pentru a obtine viteze diferite de transport, transmisia este prevazuta cu posibilitatea modificarii raportului de transmitere la arborele de antrenare.

Fig. 3 : Schema cinematica a transportorului cu raclete de la MTMF

Avantaje ale transportorului MTMF-2,5 :- constructie relativ simpla ;- posibilitatea depasarii sarcinii pe trasee sub orice unghi de inclinare fata de orizontala.

Dezavantaje ale transportorului MTMF-2,5 :- rezistente mari de deplasare a sarcinilor ;- consum ridicat de energie ;- uzura rapida a organului de tractiune si a jgheabului ;- vatamarea materialului transportat ca urmare a prindertii intre raclete si jgheab. Incarcarea si descarcarea transportorului se poate face in orice punst de pe lungimea transportorului.

Caracteristicile tehnice ale transportorului cu raclete de la masina de tocat si macinat furaje MTMF-2,5 sunt :- vitezele transportului de alimentare.................................... 0,066 si 0,65 m/s ;- puterea motorului electric de actionare transportor..............................1,5 kw ;- turatia motorului electric de actionare transportor......................1000 rot/min ;-raportul de reducere al reductorului..........................................................33,6 ;- diametrul saibei conducatoare de la motorul electric...........................80mm ;- diametrul rotii conduse a transmisiei cu curele.........................95 si 120 mm ;- numarul de dinti al rotilor transmisiei cu lant.......................... .z1=17 ; z2=30 ;- lungimea/latimea transportorului..............................................2290/472 mm ;

Fig. 4 : Schema constructiva a racletelui transportorului MTMF-2,5

Principalele reglaje care se pot efectua la transportorul de alimentare al masinii MTMF-2,5 sunt :

- reglarea vitezei de transport, prin modificarea raportului de transmitere al transmisiei cu curea trapezoidala (schimbarea rotii conduse de curea), functie de furajele care trebuiesc prelucrate pe masina ;

- inversarea sensului de deplasare a transportorului, in cazul in care apare o avarie la masina, pentru a o elibera de furajele de pe transportor si pentru a remedia defectiunile ;

- reglarea intinderii lantului cu raclete, prin actionarea dispozitivului cu surub de intindere a lantului.

1.2.2 Transportorul cu raclete de tip TR-2

Este destinat pentru transportul carbunelui din abatajele frontale scurte,

preabataje si galerii.

Tabel 4

Caracteristici tehnice

- debit maxim fara paravane t/h 40 - 65 - viteza lantului m/s 0,5 - numarul lanturilor buc 2 - tipul lantului - 14 x 50 - puterea instalata kW 15 - lungimea maxima de transport m 60 - masa neta informativa kg 6560

1.2.3 Transportorul cu raclete de tip TR-3

Este destinat pentru transportul carbunelui din abataje frontale scurte si lungi, preabataje si galerii.

Tabel 5

Caracteristici tehnice- debit maxim fara paravane t/h 150

- viteza lantului m/s 0,8- numarul lanturilor buc 2

- tipul lantului - 18 x 64- puterea instalata kW 1 x 22; 2 x 22

- lungimea maxima de transport m 60; 120- masa neta kg **

** Masa neta a transportorului este in functie de varianta constructiva solicitata de beneficiar

1.3.4 Transportorul cu raclete de la Wuxi XinXin Machinery

Tabel 6

Type Specification Transportation capacity(m3/h)

Negative pressure(Pa)

Dust proportion(t/m3)

Material particle

size (mm)Length

(m)Trough width(mm)

Motor power(kw)

Horizontal inclination

type

XYD160 1~3 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 160 1.5~4XYD200 2.5~5 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 200 1.5~5XYD250 4~8 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 250 1.5~7.5XYD310 8~12 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 310 2.2~11XYD430 10~14 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 430 2.2~11XYD450 12~18 ≤7800 0.6~1.4 12 6~60 450 3~15XHS200 2.5~5 ≤14000 1.1~4 12 6~60 200 1.5~7.5XHS250 4~8 ≤14000 1.1~4 12 6~60 250 1.5~7.5

1.4 Constructia principalelor parti componente de la transportorul cu raclete cu flux discontinuu de material

1.4.1 Tipuri de lanturi

In cazul acestor tipuri de transportoare se folosesc :- lanturi cu eclise si bolturi;- lanturi cu eclise, bucse si role;- lant cu raclet simplu ;- lant cu raclet dublu ;- lant cu furci .

Foarte utilizate la transportoarele cu raclete sunt cu eclise, bucse si role ai caror parametri constructivi si functionali sunt dati in tabelul 1.

Fig. 5 Lanturi cu eclise, bucse si role:a,c – constructie simetrica cu dezaxare mica, respectiv mare ;b,d – constructie asimetrica cu dezaxare mica, respectiv

mare

Eclisele se executa prin stantare din tabla de otel OL 60 sau OLC 45. Bolturile sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucsele si rolele se executa din OLC 15, OLC 20 si se cementeaza. Eclisele si bolturile se calesc astfel ca duritatea lor sa ajunga la 40-50 HRC. Lanturile cu eclise, bucse si role asigura o forta de tractiune foarte mare in comparatie cu celelalte tipuri de lanturi. O alta catrgorie de lanturi frecvent utilizate la transportoarele cu raclete o

formeaza lanturile cu carlige executate prin stantare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67

Lant pentru transportoare

Aceste lanturi sunt utilizate pentru transport in industria de prelucrare a lemnului. Sunt fabricate conform normei interne de întreprindere numai in categoria de rezistenta U1.

Fig.6 Lant pentru trasportoare produs de TREFO S.A.Galati

Tabel7 : Caracteristici tehnice Calibru d (mm) Pas p(mm) Latime b(mm) Sarcina de

proba (kN)

Sarcina de rupere (kN) Nominal Tolerante Nominal Tolerante Nominal Tolerante

22 +0.3/-0.5 100 +/-2.3 77 +/-2.3 50 200

22 +0.3/-0.5 120 +/-2.3 77 +/-2.3 60 200

26 +0.4/-0.8 140 +/-2.6 87 +/-2.6 80 252

28 +0.4/-0.8 160 +/-2.8 94 +/-2.8 100 300

30 +0.4/-0.8 180 +/-3.0 101 +/-3.0 130 340

1.4.2 Tipuri de raclete

Racletele se confectioneaza din : otel, fonta, lemn, mase plastice, panza cauciucata si au sectiunea corespunzatoare jgheabului sau tubului prin care se transporta materialul. Racletele pot fi dintr-o bucata cu eclisa sau fixate pe acestea.

2 Calculul principalilor parametri constructivi, functionali si energetici

In cazul materialelor care curg usor, in timpul transportului, in fata fiecarei raclete se acumuleaza o cantitate de material a carei suprafata face cu fundul jgheabului unghiul ψ (unghiul de taluz natural in miscare) daca jgheabul are (ψ + α) daca transportorul este inclinat cu unghiul α.

2.1 Calculul dimensiunilor si pasului racletelor

1. Latimea jgheabului, respectiv lungimea racletei :

21

0

1

⋅⋅⋅

⋅=

ρvck

QkB

u

[m] ;

h

Bk =1 , unde:

ku – coefficient de umplere, functie de proprietatile de materialului transportat; ku = 0,67– 0,7;c0 – coeficient de corectie care tine seama de faptul ca la marirea vitezei de

transport, coeficientul de umplere se micsoreaza ; c0 =0,97 – 0,75 ;Q – capacitatea de transport a trnsportorului, kg/s; ρ – densitatea materialului transportat, kg/m3 ;v – viteza lantului transportorului, m/s.

Coeficientul de umplere este mic (ku = 0,57 – 0,8) in cazul in care se transporta materiale care curg usor si in cazul in care raportul pr / h si inclinarile transportorului sunt mari, si este mai mare (ku = 0,8 – 0,9) in cazul materialelor care curg greu. Rezulta ca este recomandabil ca la transportoarele inclinate pasul racletelor sa fie mic.

Valorile coeficientului de corectie c0 ce depinde de viteza transportorului sunt date in tabelul 7:

Tabel 7 :v, m/s 0,5 1 1,5 2

c0 0,97 0,92 0,85 0,75

2. Inaltimea racletelor:

21

1 h

Bk

k

Bh =→= ,unde h – inaltimea stratului de material;

k1=2-4. Alegem k1=3 si vom obtine:k1=B/h=3 ;ku=0,7 ;c0=0,97 pentru v=0,5 [m/s] (conform tabelului 7 )ρfaina=460-6400 (kg/m3) (conform anexa 4).

Alegem ρfaina=550 [kg/m3];

mB 1894,04,334

12

5508,095,08,0

43 21

==

⋅⋅⋅⋅=

Inaltimea racletelor:

mk

Bh 06313,0

3

189,0

1

=== Alegem h = 0,06 m

3. Pasul racletelor:

h⋅= 2r k p 5,2)35,2( 22 =→−⊂ kk

In aceste conditii vom obtine:

15,006,05,2 =⋅=rp m

2.2 Calculul puterii necesare actionarii transportorului

In timpul transportului materialelor apar forte rezistente datorita ridicarii materialului, datorita frecarii materialului transporta si a lantului cu raclete de jgheab, datorita fortelor si momentelor de frecare ce apar la deplasarea lantului pe ghidaje, datorita rigiditatii lantului la trecerea peste rotile de lant

1.Forta de rezistenta la incarcarea transportorului cu material:

21.476,0

2,3

95,08,0

8,04

01 ==

⋅⋅=

⋅⋅=ck

vQF

u N ;

2.Forta rezistenta ce apare pe ramura incarcata a transportorului :

( ) ( ) LgF r ⋅⋅+⋅+= βωβρρ cossin'112 (N);

unde :ρ1 , ρ1

’ -masa pe metru liniar a materialului,respectiv a lantului cu raclete, (kg/m) ;L – lungimea transportorului, (m) ;

115,0

5.51 ===

v

Qρ masa pe metru liniar a materialului, (kg/m) ;

1'

1 ρρ ⋅= k masa liniara a lantului cu raclete, (kg/m);)65,0(2 −⊂k pentru transportoare cu un lant ;)96,0(2 −⊂k pentru transportoare cu doua lanturi ;

Alegem k = 0,7 deoarece transportorul va avea doua lanturi.

In acest caz vom obtine : 5,357,0'

1 =⋅=ρ (kg/m) ;β = 30° unghiul de inclinare al transportorului fata de planul orizontal;wr = 2,25 coeficientul de rezistenta la deplasarea organului de tractiune .

Coeficientul de rezistenta la deplasarea organului de tractiune wr, depinde de tipul lantului transportorului si de capacitatea de transport. Pentru capacitati de transport Q = 4,5 – 36 t/h , coeficientul de rezistenta va avea urmatoarele valori :

wr = 2,25 – 1,05 pentru transportor cu lant, cu eclise si bolturi ;wr = 4,2 – 1,7 pentru transportor cu lant cu zale stantate.

Alegem transportor cu lant cu zale stantateL = 5,5 (m);

( ) ( ) ( ) 42,487381,9866,025,25,05,8381,930cos25,230sin5,35 002 =⋅⋅⋅+=⋅⋅+⋅+=F N;

4. Forta rezistenta ce apare in ramura descarcata:

( ) ( ) 27678,26381,930cos30sin25,25,3cossin 00'13 ≈=⋅⋅−⋅=⋅⋅−⋅= LgF r ββωρ N

5. Forta de tractiune :

)( 321 FFFcFt ++⋅= unde:

c – coeficient care tine seama de frecarea din lagare si de rigiditatea lantului la trecerea peste rotile motoare si ghidaje

nm ccc 21 ⋅= ;

c1=1,03 –1,1 pentru role cu unghi de infasurare > π, n fiind numarul acestor role ;c2=1,03–1,05pentru role cu unghi de infasurare ≤ π/2,n fiind numarul acestor role.

Alegem:c1 = 1,1 ; m = 2 ;c2 = 1,04 ; n = 3 ; (roti dintate cilindrice)

36,104,11,1 3221 =+=⋅= nm ccc

1256,706)2748821.4(36,1)( 321 =++⋅=++⋅= FFFcFt (N);

Puterea necesara antrenarii transportorului:

'0

310 cvFP t ⋅⋅⋅= − (kw);

c0’ = 1,2 – 1,3, coefficient ce tine seama de rigiditatea lantului la trecerea peste

rotile motoare ;Alegem c0 = 1,25

706.025.18.01256,70610 3 =⋅⋅⋅= −P (kw);

Puterea motorului electric de actionare:

trm

PP

η25.1= ; unde:

ηtr – randamentul transmisiei; ηtr = 0,9;

In acest caz vom avea: 9805,09,0

706,025.1 ==mP (kw);

2.3 Alegerea si verificarea lantului

Fortele rezistente ce apar in diverse sectiuni ale transportorului se determina asemanator cu determinarea fortelor rezistente de la transportoarele cu banda. Deosebirea fata de transportoarele cu banda o reprezinta faptul ca in punctul in care se presupune ca rezistenta este minima se alege Fmin = 200 – 500 daN.Pentru L ≤ 25 m avem :

Lm ll ⋅⋅+= )2( 'ρρ kg ;363)5,325( =⋅⋅+=m (kg) ;

Deoarece v = 0,5 m/s nu se calculeaza forta dinamica (Fd = 0).

1. Fa = Fdescarcare (N);Alegem Fmin = 300 daNFa = Fmin = 3000 N.

2. Fb = Fa + F3 = 3000 + 27= 3027 N ;

3. Fc = Fd + Fb ; Fd = 0 → Fc = Fb = 3027 N ;

4. Fe = Fc + F1 = 3027 + 4,21= 3031,21 N ;

5. Ff = F2 + Fe = 488 + 3031,21 = 3519,21N ;Ff = Fmax=3519,21 N

6. Fr = k * Fmax;

K = 8 pentru v = 0,5 m/s

Fmax = Ff ;In acest caz vom avea:

Fr = 8 * 3519,21 = 28153,68 N ;

Forta realizata de sistemul de intindere:

Fint = Fb + Fc = 3027 + 3027 = 6054 N

Sageata maxima a lantului pe ramura descarcata :

al f

F

glf ≤

⋅⋅⋅

=min

22

max 8

ρ ;

l2 = L / 2 s-a considerat ca sustinerea lantului se face pe o singura roata de lant ;

00459.030008

81.9)2

3(5 2

max =⋅

⋅⋅=f m ;

Sageata maxima pe ramura incarcata:

alll f

F

glf ≤

⋅⋅⋅+

=min

2'

max 8

)( ρρ m ;

l1 = L / 3 s-a considerat ca sustinerea lantului se face pe doua roti de lant

003474.030008

81.91)5,35(max =

⋅⋅⋅+=f m ;

fmax ≤ fa = 3 / 2 pentru ramura descarcata de material ;

2

300459.0 ≤ → 0,00459 ≤ 1,5

(m) ; fmax ≤ fa = 3 / 3 pentru ramura incarcata cu material ;

3

3003474.0 ≤ → 0,003474 ≤ 1 m.

3 Calcule de dimensionare pentru arbori şi rulmenţi

3.1 Transmisia cu lant

Alegem lant cu reclise, bucse si role.Din STAS 5174-66 alegem lant cu role si zale scurte, avand simbolul 16A.

- Pasul lantului p= 15,875 mm;

- Sarcina maxima de rupere pentru lant simplu: S = 22 kN;

- Latimea interioara: αmin = 9,53 mm;

- Latimea peste eclisele interioare: a1 max = 13,84 mm;

- Latimea intre eclisele exterioare: a2 min = 13,97 mm;

- Diametrul exterior al rolei: d1 max = 10.16 mm;

- Diametrul interior al bucsei: d2 min =5,13 mm;

- Latimea eclisei:-interioare: b1 max = 15,09 mm;-exterioare: b2 max = 13,0 mm;

- Diametrul boltului: d3 max = 5,08 mm.

Pentru roata de lant:

Deoarece p = 15,875 [mm] vom avea numarul de dinti, z=30 dinti.Dimensiunile rotilor de lant vor fi:

- Pasul de coarda: p = p =15,875 mm;

- Diametrul nominal al rolei lantului: d1 = 10,16 mm;

- Diametrul de fund: Di = Dd – d1 = 152,644-10,16 = 142,484 mm;

- Diametrul de varf:

1max 25.1 dpDD de −⋅+= = 152,644 + 1,25*15,875-10,16= 162,327 mm;

1min )6.1

1( dz

pDD de −−⋅+= = 152,644 + 15,875 (1-1,6/30) – 10,16 =157,512 mm;

- Diametrul de divizare:

644,152104,0

875,15

30

180sin

875,15180

sin====

z

pDd mm;

- Diametru rolei calibru:

dc = d1 = 10,16 mm;

- Dimensiunea peste role pentru numar par de dinti:

M = Dd + dc nominal = 152,644+ 10,16= 162,804 mm;

- Raza de curbuara a locasului rolei:

profil minim: R1 min = 0,505*d1 = 0,505*10,16=5,1308 mm ;

profil maxim: R1 max = 0,505*d1 + 0,069*(d1)1/3 = 0,505*10,16+ 0,069*(10,16)1/3

R1 max = 5,27909 mm ;

- Unghiul locasului rolei:

δmax = 140 – 90/z = 140 - 90/30 = 137ºδmin = 120 – 90/z = 120 – 90/30 = 117º

- Raza de curbura a flancului dintelui:

R2 min = 0,12*d1*(z+2) = 0,12*15.88*(30+2) = 60.979 mm;R2 max = 8* d1*(z2 + 180)*10-3 = 137.203 mm;

- Latimea dintelui: B1 = 0,95*amin = 0,95*13,97 = 13,2715 mm;

- Tesirea dintelui: f = 0,1p÷0,15p.

Alegem f = 0,1p = 0,1*15,875 = 1,5875 mm;

- Raza de tesire minima: R3 min = p = 15,875 mm;

- Raza efectiva de racordare la obada rotii:

R4 ef = 0,4 mm ;

Pentru 19.05 < p ≤ 44.45

- Diametrul obadei rotii:

14.0209,1505.130

180875,151205.1

1804max15 −⋅−⋅−⋅=−⋅−⋅−⋅= ctgRb

zctgpD ef

D5 = 1260,891 mm ;

- Distanta dintre randurile de zale: e = 8,11 mm;

3.2 Predimensionarea arborilor si alegerea capetelor de arbore

Arborii sunt solicitati la torsiune (prin intermediul lor se transmit momente de torsiune de la o roata la alta, sau de la o roata la o semicupla de cuplaj) si incovoiere, ca urmare a fortelor introduse de angrenaje si de transmisiile prin element intermediar.

Materialele recomandate in constructia arborilor sunt: otelurile carbon de uz general OL 42, OL 50, OL 60 STAS 500/2-80, oteluri carbon de calitate OLC 25, OLC 35, OLC 45 STAS 880-80, oteluri aliate pentru piese tratate termic sau termochimic 13 CrNi 30, 15 Cr 08, 18 Mo Cr 10 STAS 791-88. De obicei, in cazul pinioanelor arborii se confectioneaza din acelasi material cu acestea, pinionul fiind dintr-o bucata cu arborele. Itr-o astfel de situatie, materialul arborelui este impus implicit de cel folosit pentru angrenaj.

In faza de predimensionare momentele de incovoiere nu pot fi determinate, intrucat nu se cunoaste pozitia fortelor fata de reazeme si nici valorile acestora. Intr-o astfel de situatie, predimensionarea arborilor se face la torsiune, singurul elemment cunoscut fiind momentul de torsiune, Mt. In acest caz, se admit valori reduse ale tensiunilor admisibile de torsiune, τa t = 15…30 Mpa, ca urmare a faptului ca arborele este solicitat si la incovoiere.

3

1

16

⋅⋅

=at

tMd

τπ, unde Mt = (N mm) si τat = (MPa);

n

pM t ⋅=

π30

106 ,

unde p = puterea, (kW) ;n = (rot/min);

τat = 15…30 (MPa) . Alegem τat = 10 (MPa);

n = 2π*ω; in care ω = v/r ;v = viteza lant = 0,8 m/s);

r = raza la roata de lant;r = Dd/2 = 152,644/2 = 76,322 mm ;

z

pDd 180

sin=

= 76,32*10-3 mm ;

min/8,6510322,76

8.022

3rot

r

vn =

⋅⋅⋅=⋅⋅= −ππ ;

37872,94103948

875,153010 66 =⋅=⋅⋅=

πtM N*mm ;

3

1

10

3,37878016

⋅⋅=π

d = 57,55 mm ;

Alegerea capetelor de arbore

Capetele de arbori ce fac legatura intre diferitele parti ale transmisiei mecanice sau intre transmisie si motorul de actionare, respectiv masina de lucru, sunt standardizate, conform STAS 8724/3-74.

Alegerea lor se va face in functie de momentul de torsiune de calcul, capabil sa-l transmita arborele. Odata ales diametrul capatului de arbore, se stabilesc tolerantele, clasa de precizie a diametrului acestuia, precum si lungimea capatului de arbore. In ceea ce priveste lungimea capatului de arbore, aceasta poate fi aleasa serie scurta (recomandata din considerent de economie de material) sau serie lunga.

Deoarece d = 57.55 (mm), dca = 60 (mm) si l = 140 (mm) serie lunga, unde l-lungimea capatului de arbore.3.3 Alegerea rulmentilor

Alegerea tipului de rulment constituie o problema complexa pentru proiectant. El trebuie sa ia in considerare unele criterii cum sunt:

-directia si marimea sarcinii;-turatia de functionare;-marimea deformatiilor unghiulare;-preluarea dilatarilor axiale ale arborilor;-posibilitatea de montare si demontare cat mai usoara;-spatiul disponibil pentru montaj;-clasa de utilizare a rulmentilor (conform STAS 5115-85, se prefera

alegerea rulmentilor din clasa de utilizare 1,care se fabrica in mod curent);-modul de utilizarea ungerii rulmentilor.Ca marime, rulmentul se alege in functie de diametrul fusului dfus si de

conditiile functionale (de incarcare, de turatia arborelui) pe care se monteaza. Diametrul fusului se alege constructiv in functie de diametrul capatului de arbore dca si trebuie sa fie divizibil la cinci, cu valoarea exprimata in mm.

dfus = dca + 8…5 mm = 5*X, unde X este un numar natural.

Diametrul fusului:dfus = 5 +60 = 65 mmAlegem rulmenti radiali cu bile numarul 6012 din STAS 3041-68.D = 95 mm ; B = 18 mm ; r = 2 mm ;Dimensiunile de montaj:d1 min = 67 mm ;D1 max = 88 mm ;r1 max = 1 mm ;

3.4 Alegerea si verificarea ansamblurilor arbore-butuc

Asamblarea rotilor dintate a rotilor de curea si de lant pe arborii transmisiei mecanice se realizeaza de regula prin intermediul penelor paralele, al canelurilor si al strangerii proprii (asamblari presate). Se pot folosi, de asemenea, pentru capete de arbori asamblarea pe con, la care, pentru siguranta, se utilizeaza pana disc. Geometria penelor si canelurilor este standardizata si se alege in functie de diametrul arborelui din sectiunea de montaj si de latimea butucului rotii dintate, de curea sau de lant ce se monteaza pe arborele respectiv.

Cele mai utilizate elemente de asamblere arbore-butuc, in transmisiile mecanice, sunt penele paralele.

Alegem pana forma A din STAS 1004-81 cu urmatoarele dimensiuni:

Pana 1: Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:b = 18 (mm) t1 = 7 (mm)h = 11 (mm) t2 = 4,4 (mm)l = 50 (mm) r2 = 0,40 (mm)c = 0,60 (mm)

Pana 2:Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:b = 20 (mm) t1 = 7,4 (mm)h = 12 (mm) t2 = 4,9 (mm)l = 56 (mm) r2 = 0,60 (mm)c = 0,80 (mm)

Odata alese penele paralele in functie de diametrul arborelui d0 si de inaltimea butucului LB, respectiv lungimea capatului de arbore lC, se face verificarea acestora. Verificarea penelor paralele consta in determinarea tensiunilor efective de strivire pm si de forfecare τf si compararea acestora cu eforturile admisibile: pam, τaf.

0

4

dlh

KMp

c

Atm ⋅⋅

⋅⋅= ≤ pam = 100…120 (MPa)

0

2

dlb

KM Atf ⋅⋅

⋅⋅=τ ≤ τaf = 60…80 (MPa),

in care:Mt = momentul de torsiune nominal transmis de arborele respectiv;KA = factorul de utilizare;h, b = dimensiunile sectiunii penei paralele (STAS 1004-82);lc = lungimea de contact a penei cu butucul; depinde de forma penei.lc = l – b/2, pentru pene paralele forma A (cu capete rotunjite)

Verificarea penelor: pam = 100…120 (MPa)

I. Pana 1:

0

4

dlh

KMp

c

Atm ⋅⋅

⋅⋅= =

603911

13,3787804

⋅⋅⋅⋅

= 58,86 (MPa) ≤ pam

lc = l-h

0

2

dlb

KM Atf ⋅⋅

⋅⋅=τ =

186050

13,3787802

⋅⋅⋅⋅

= 14,0289 [MPa] ≤τaf = 60...80 (MPa)

II.Pana 2:

0

2

dlh

KMp

c

Atm ⋅⋅

⋅⋅= =

604412

13,3787804

⋅⋅⋅⋅

= 47,825 (MPa) ≤ pam

0dlb

KM Atf ⋅⋅

⋅⋅=τ =

605620

13,3787802

⋅⋅⋅⋅

= 11,273 [MPa] ≤ τaf = 60...80 (MPa)