Indrumar de Laborator

UNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEI

MAINI I ECHIPAMENTE DE CONSTRUCII

Indicaii de laborator

Chiinu 2015

1

UNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEI Facultatea Urbanism i Arhitectur

Catedra Ci Ferate, Drumuri i Poduri

MAINI I ECHIPAMENTE DE CONSTRUCII

Indicaii de laborator

Chiinu

Editura ,,Tehnica-UTM 2015

2

Indicaiile metodice sunt destinate studenilor specialitilor Facultii Urbanism i Arhitectur i Facultii Cadastru, Geodezie i Construcii.

Autori: conf. univ., dr. S. Andrievschi

conf. univ., dr. V. Lungu

l.s. D. uvari l.u. R. Bordos

Redactor responsabil: prof.univ., dr.hab. M. Andriu

Recenzent: inginer-ef .M. ,,Exdrupo V. Panico

U.T.M., 2015

3

Cuprins 1. REDUCTOARE ...

1.1. Date generale 1.2. Construcia i funcionarea celor mai rspndite

reductoare.......... 1.3. Desfurarea lucrrii.......... 1.4. Darea de seam .

4

4

8

11

14

2. MECANISMUL DE RIDICARE A SARCINII .......... 2.1. Mecanismul de ridicare i coborre a sarcinii (troliul

electric obinuit) ....................... 2.2. Palanul manual cu urub melc . 2.3. Palanul electric mobil ........... 2.4. Tehnica securitii muncii ................ 2.5. Desfurarea lucrrii . 2.6. Darea de seam .

15

15

17

19

20

21

30

3. CONVEIERE ... 3.1. Construcia i funcionarea conveierelor .............. 3.2. Tehnica securitii muncii 3.3. Desfurarea lucrrii ............. 3.4. Darea de seam .

32

32

37

38

42

4. ELEVATORUL CU CUPE .. 4.1. Studierea construciei i funcionrii elevatorului cu

cupe .................. 4.2. Desfurarea lucrrii .... 4.3. Darea de seam .

43

43

46

49

5. CONCASOARE ... 5.1. Desfurarea lucrrii ..... 5.2. Tehnica securitii muncii .... 5.3. Darea de seam .

51

57

63

63

6. MALAXOARE ............ 6.1. Noiuni teoretice generale 6.2. Construcia i funcionarea agregatului de tencuit ........... 6.3. Tehnica securitii muncii 6.4. Desfurarea lucrrii . 6.5. Darea de seam .....

64

64

66

69

70

75

Bibliografie 75

4

1. REDUCTOARE

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice, nsuirea metodei de msurare i calcul a parametrilor principali ai transmisiilor mecanice.

Coninutul lucrrii: - studierea construciei i funcionrii reductoarelor; - determinarea parametrilor de baz: dimensiunile geometrice

ale roilor dinate, raportul de transmitere al reductoarelor.

1.1. Date generale

Reductoarele servesc la majorarea momentului de torsiune

care vine de la motor, transmiterea lui organului de lucru al mainii i reducerea vitezei de rotaie a arborelui condus.

Caracteristica de baz a reductorului este raportul de transmitere u, care este o valoare constant pentru fiecare reductor aparte i se calculeaz prin formula:

m c

c m

n Mu

n M , (1.1)

unde: nm frecvena de rotaie a arborelui motorului; nc frecvena de rotaie a arborelui condus (fig.1.1); Mc momentul de torsiune al arborelui condus; Mm momentul de torsiune al arborelui motorului;

randamentul reductorului. Raportul de transmitere al reductorului se poate calcula,

folosind numrul de dini, prin formula:

2 4

1 3

z zu

z z , (1.2)

unde: z1, z2, z3, z4 numrul de dini al pinionului arborelui conductor, al roii arborelui intermediar, al pinionului arborelui intermediar, roii arborelui condus.

n reductoare se folosesc n general transmisii cu roi dinate, angrenaje cu melc, transmisii prin lan.

5

n funcie de schema i tipul angrenajului, reductoarele pot fi cu angrenaje cilindrice, conice, cu melc i combinate.

Fig.1.1. Schema mecanismului de acionare a conveierului: 1 motorul electric; 2 reductorul; 3 organul de lucru (banda)

Reductoarele planetare (fig.1.2) se deosebesc prin

compacitatea lor, avnd n acelai timp un raport mare de transmitere i n multe cazuri nlocuiesc cu succes reductoarele cilindrice i cu melc. Ele se folosesc larg la avioane, elicoptere, trolii, maini de construcie etc. Masa reductoarelor planetare este de 23 ori mai mic dect masa reductoarelor cilindrice de aceeai putere i cu acelai raport de transmitere.

Acest avantaj se obine datorit faptului c se folosete angrenaj interior i material de calitate nalt (ce este mai accesibil pentru roile dinate cu diametrul mic), sarcina este distribuit ntre civa satelii, deformaia arborilor influeneaz mai puin neuniformitatea distribuirii sarcinii de-a lungul dinilor.

Cele mai simple reductoare planetare se execut conform schemei din figura 1.2, a). Raportul maximal de transmitere al lor

8,u randamentul 0,97...0,99 .

6

Fig.1.2. Schemele reductoarelor planetare: a) 8u ; b) 15u ;

c) 20...100u ; 1 roata central cu dini exteriori; 2 pinion-satelit; 3 roata central cu dini interiori; 4 furca de tractare; R arborele rapid; M arborele cu vitez mic

Reductoarele (schema b) au raport de transmitere 15u la

acelai randament i au un gabarit diametral mai mic. n aceste reductoare se folosesc roi cu dantur dreapt, precum i cu dini nclinai, puterea lor atinge o valoare de 1000 kW.

Reductoarele (schema c) au un raport de transmitere mare,

ns cu majorarea acestui raport, cade brusc randamentul lor. n calitate de material pentru fabricarea corpului reductoarelor

se folosete fonta SC 15-32 i SC 18-36 i mai rar oelul carbon 15L, 20L ori 25L. Uneori corpurile se fabric prin sudare.

Forma corpurilor este simpl. Prin urmare, ele au un numr minimal necesar de ieituri, muchii, borduri etc. n locurile de instalare n corp a ansamblurilor de rulmeni se fac ngrori. Mrirea rigiditii reductorului n locurile de transmitere a forelor de la rulmeni la corp se asigur cu ajutorul muchiilor sau prin schimbarea corespunztoare a formei peretelui corpului.

Pentru ca s avem posibilitatea s controlm angrenajele, s turnm sau s vrsm uleiul, s instalm indicatorul de nivel ori termometrul n capac i n corp, sunt prevzute guri de form i mrimi necesare, care se nchid cu capace, dopuri, tuuri etc.

7

Capacul i corpul au uruburi cu verig i crlige, ce se folosesc pentru ridicarea i transportarea acestor piese i a reductorului n ntregime. Poziia capacului fa de corp se fixeaz n timpul asamblrii reductorului cu dou tifturi de fixare, conice ori cilindrice. n reductoarele de putere mic i medie, arborii se reazem pe lagre de rostogolire, iar n reductoarele de putere mare i rapide pe lagre de alunecare. n reductoarele cu roi cu dantur dreapt, se folosesc lagre de orice tip. Arborii cu roi dinate cu dantur oblic se reazem pe lagre radiale i radial-axiale cu bile sau tronconice.

n reductoarele cu dedublarea puterii (angrenaj cu dini n sgeat), unul din arbori (mai des arborele pinionului, ca fiind cel mai uor) se reazem pe rulmenii cu role, deoarece ei permit un joc axial, datorit cruia, n timpul funcionrii angrenajului, pinionul se aaz automat fa de roata dinat n urma acionrii forelor axiale ale fiecrei jumti de roat i ca urmare sarcina se repartizeaz n pri egale pe jumtile de roi.

n reductoarele conice, pentru a obine o poziie exact a roilor cuplate i asigurarea coincidenei vrfurilor conurilor de divizare sub toate capacele rulmenilor, sunt instalate garnituri speciale.

n reductoarele cu melc pentru reazemele melcului i ale arborelui roii melc se folosesc n general rulmeni radial-axiali. Aa rulmeni pot sprijini fore axiale mari i se deosebesc printr-o rigiditate mrit ce garanteaz o poziie stabil a elementelor transmisiei de acest tip.

Angrenajele reductoarelor se ung prin cufundarea dinilor roilor n baia de ulei (ungere prin cufundare) ori prin debitare cu ulei n zona angrenrii cu o duz special (ungere cu jet). Cea mai efectiv este ungerea angrenajului i a rulmenilor reductoarelor de putere medie (mai ales a reductoarelor planetare de tip diferit) cu

cea de ulei fin pulverizat. Uleiul se pulverizeaz cu roile n micare de rotaie. Alegerea procedeului de ungere a reductorului depinde de viteza periferic a roilor n micare. La viteza

8

v < 12 m/s, ungerea se execut prin cufundare, iar la v > 12 m/s, se folosete ungerea cu jet.

1.2. Construcia i funcionarea celor mai rspndite reductoare

a) Reductorul cilindric cu dou trepte (fig.1.3) este compus din corpul 1, care are locauri pentru rulmenii 2, capacul 3, ce se fixeaz de corp cu buloane. Arborii se reazem pe lagre de rostogolire

Fig.1.3. Reductor cu dou trepte

9

Pe corpul arborelui conductor 4 este instalat pinionul 5. Rulmentul din stnga al acestui arbore este nchis cu un capac strpuns, iar cel din dreapta cu capac orb. Pe arborele al doilea (intermediar) sunt amplasate roata 6 i pinionul 7. Arborele se reazem pe rulmeni nchii cu capace oarbe. Pe arborele al treilea (condus) este montat roata 8. Arborele se rotete n rulmeni, care se nchid cu capace strpunse. n partea din urm a corpului reductorului se afl o gaur cu filet n care se nurubeaz dopul 9 pentru scurgerea uleiului i un indicator de nivel 10 al uleiului. n partea de jos corpul reductorului este nzestrat cu o talp n care sunt guri pentru buloanele de fixare a corpului cu rama ori cu fundaia.

Capacul reductorului are o gaur de control, care se nchide cu capacul 11, nzestrat cu orificiul de aerisire 12, predestinat s fac comunicare ntre cavitatea reductorului i atmosfer. Pentru ridicarea reductorului n timpul montrii, reparaiei, dezasamblrii ori transportrii se folosesc urechile 13.

b) Reductorul cu melc cu o treapt (fig.1.4) este compus din corpul 1, n care e montat melcul 2 i arborele 3 cu roata melc 4.

Fig.1.4. Reductor cu melc

Arborele melcului este situat n poziie orizontal n partea de jos a reductorului. Arborele melcului se rotete n lagre tronconice radial-axiale 6, arborele roii melcate - n lagre de alunecare 5.

Pentru reglarea jocului rulmenilor melcului i a angrenajului sub capacele lagrelor 6 sunt instalate garnituri de reglare. Corpul

10

reductorului este nzestrat cu nervuri, care servesc la rcirea cu aer i obinerea rigiditii necesare a corpului.

c) Reductorul punii din spate al automobilului (fig.1.5) este compus din corpul 1, n care sunt montate angrenajul conic 2, angrenajul cilindric 3 i mecanismul diferenial 4.

Fig.1.5. Reductorul punii din spate a automobilului

Mecanismul diferenial asigur diferite rotaii ale roilor motoare n timpul schimbrii direciei de deplasare a automobilului.

Mecanismul diferenial (fig.1.6) este compus din corpul 1, pe care este asamblat rigid roata 2 a angrenajului cilindric.

Fig.1.6. Mecanism diferenial

11

n corp sunt instalai liber patru satelii 3, care intr n angrenaj cu dou roi dinate 4. Roile dinate 4 sunt mbinate prin caneluri cu osiile 5 ale roilor motoare 6 ale automobilului.

Principiul de funcionare. Cnd automobilul se deplaseaz pe linie dreapt, rezistena la deplasare a roilor motoare 6 este egal, rotaia roii 2 i a corpului 1 se transmite sateliilor 3, care la rndul su apas concomitent cu una i aceeai for din stnga i din dreapta pe dinii roilor 4 i ele se rotesc n aceeai direcie ca i roata 2. Rotaia de la roile 4 se transmite osiilor 5 i mai departe roilor motoare 6 ale automobilului. Numrul de rotaii ale roilor motoare 6 din stnga i din dreapta este egal.

n timpul schimbrii direciei de deplasare (de ex. n stnga) rezistena la deplasare a roii motoare 6 din stnga este mai mare dect rezistena roii motoare 6 din dreapta, deoarece roata din stnga se rotete pe o curb mai mic dect roata din dreapta. Mecanismul diferenial funcioneaz astfel: rotaia roii 2 i a corpului 1 al diferenialului se transmite sateliilor 3, care apas pe dinii roilor 4, ns roata 4 din stnga se supune rotaiei mai greu dect cea din dreapta, fiindc rezistena la deplasare a roii 6 din stnga este mai mare dect a roii din dreapta. De aceea, sateliii se rotesc n jurul axelor proprii i n acelai timp se mic fa de roata 4 din stnga n direcia rotaiei roii 2. Aceasta duce la o rotaie mai mrit a roilor 4 din dreapta i ca rezultat la mrirea numrului de rotaii al osiei 5 i roii motoare 6 din dreapta. Astfel, se obin diferite rotaii ale roilor motoare, cnd automobilul i schimb direcia de deplasare.

1.3. Desfurarea lucrrii

a) Reductorul cilindric cu dou trepte Se determin urmtorii parametri (fig.1.7):

1. Pasul frontal tP al dinilor distana dintre prile laterale

cu acelai nume a doi dini megiei msurat pe arcul cercului divizor.

12

2. Modulul angrenajului

/t

m P . (1.3)

Fig.1.7. Schema angrenajului (cu roi dinate)

Modulul normal al angrenajului conform GOST 9563-60 este

dat n tabelul 1.1. Rndului nti i se d preferin fa de rndul al doilea.

Tabelul 1.1. Valori ale modulului angrenrii

Rndul 1 1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 5

Rndul 2 1,125 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5 5,5

Dup determinarea modulului prin formula 1.3, se precizeaz modulul conform tabelului 1.1.

3. Numrul de dini z. 4. Raportul de transmitere a reductorului.

13

1 2 1 3/

ru u u n n , (1.4)

unde: u1 raportul de transmitere a primei trepte:

1 2 1/ zu z ; (1.5)

u2 raportul de transmitere a treptei a doua:

2 4 3/ zu z ; (1.6)

z1, z2, z3, z4 numrul de dini corespunztor ai pinionului arborelui conductor, ai roii arborelui intermediar, ai pinionului arborelui intermediar, ai roii arborelui condus;

n1, n3 turaia arborelui conductor i al arborelui condus. 5. nlimea capului dintelui, mm:

ah m . (1.7)

6. nlimea piciorului dintelui, mm:

1, 25f

h m . (1.8)

7. Diametrul cercului divizor, mm:

, 8,10944cos

mzd

. (1.9)

8. Diametrul cercului exterior, mm:

2a

d d m . (1.10)

9. Diametrul cercului interior, mm:

2,5f

d d m . (1.11)

10. Distana dintre axele primei trepte, mm:

1 1 2( ) / 2

wa d d . (1.12)

11. Distana dintre axele treptei a doua, mm:

2 3 4( ) / 2

wa d d . (1.13)

12. Distana dintre axele arborelui conductor i celui condus (ampatamentul reductorului), mm:

1 2w w wa a a . (1.14)

b) Reductorul cu melc cu o treapt Se determin raportul de transmitere, folosind formula:

14

.

.

r m

r m

m

zu

z , (1.15)

unde: zr.m numrul de dini ai roii-melc; zm numrul de nceputuri al melcului.

c) Reductorul punii din spate al automobilului Se determin raportul de transmitere, folosind formula:

2 4

1 3

z zu

z z , (1.16)

unde: z1, z2, z3, z4 numrul de dini corespunztor ai pinionului arborelui conductor, ai roii arborelui intermediar, ai pinionului arborelui intermediar, ai roii arborelui condus.

1.4. Darea de seam

Darea de seama se prezint n caiet simplu. Schemele reductoarelor trebuie s fie desenate n creion cu

indicaia pieselor principale i ansamblurilor. Dup perfectarea drii de seam studenii susin lucrarea.

15

2. MECANISMUL DE RIDICARE A SARCINII

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice, nsuirea metodei de msurare a parametrilor i de analiz a rezultatelor experimentale.

Coninutul lucrrii: - familiarizarea cu construcia i funcionarea mecanismului

de ridicare a sarcinii;

- determinarea parametrilor geometrici i cinematici ai mecanismului.

Utilaje i instrumente: dinamometrul DPU-0,02/2-1 GOST-13837-68; limitele scrii 0...196 N (0...20 kgf); valoarea unei diviziuni 1,96 N (0,2 kgf); eroarea relativ 1 %; cronometru; limitele scrii 0...60 s; valoarea unei diviziuni 1 s; diviziuni n total 60; eroare relativ 2 %.

2.1. Mecanismul de ridicare i coborre a sarcinii (troliul electric obinuit)

Troliul este principalul

mecanism al macaralelor de

funcionare de care depinde regimul de exploatare a macaralei. La diferite

macarale acest mecanism are unele i aceleai scheme constructive i principiul de funcionare (fig.2.1).

Funcionarea mecanismului de ridicare i coborre a sarcinii. n momentul pornirii motorului electric

1 arborele lui transmite un moment de

torsiune cuplajului 2 i de la el reductorului 4. Reductorul mrete acest moment i-l transmite tamburului 5. Tamburul se rotete i nfoar n jurul su cablul 6, de care

Fig.2.1. Schema

mecanismului de ridicare i coborre a sarcinii

16

este atrnat cu ajutorul suspensiei 7 crligul 8. Astfel se efectueaz ridicarea sarcinii suspendate de crlig. Odat cu pornirea motorului electric se efectueaz slbirea frnei 3.

Frna (fig.2.2) funcioneaz astfel: n momentul conectrii motorului, curentul electric totodat trece prin nfurarea bobinei 1 i ca rezultat apare un cmp magnetic care atrage indusul 2. Fiindc indusul 2 este legat cu prghia 3, montat articulat pe bolul 4, ca rezultat al micrii prghiei n stnga ea apas pe tija 5, care contract arcul 7 i mic n stnga suportul 8 i sabotul 9. Sub aciunea forei de greutate a electromagnetului (bobina 1, indusul 2) suporturile 8, 11 cu saboii 9, 12 se mic n dreapta pn ce urubul reglabil 13 se atinge de temelia frnei. Astfel, se obine un joc egal ntre saboi i tamburul 10. n felul acesta tamburul de frn 10 este eliberat i se poate transmite momentul de torsiune de la motorul electric reductorului.

Fig.2.2. Schema frnei cu saboi

Cnd electromotorul mecanismului de ridicare i coborre este deconectat prin nfurarea bobinei 1 (fig.2.2), curentul nu mai circul i cmpul magnetic dispare. Arcul 7 contractat pn n acest

17

moment se relaxeaz i deplaseaz cu un capt tija 5 n dreapta, iar cu alt capt cadrul de presare 6 n stnga. Ca rezultat, suporturile 8, 11 cu saboii 9, 12 se deplaseaz spre centrul tamburului din care rezult frnarea tamburului de frn 10, ncetarea micrii i reinerea sarcinii.

2.2. Palanul manual cu urub melc

Servete la ridicarea sarcinii i deplasarea ei prin suspendarea efectuat de o in cu seciune n dublu T. Palanul cu urub melc (fig.2.3) se acioneaz manual cu ajutorul unui lan sudat 1. Lanul 1 angreneaz cu roata de lan 4, montat pe arborele-melc 5. La tragerea lanului roata 4 se rotete, iar mpreun cu ea i melcul 5, care transmite micarea roii-melc 6. Pe arborele roii-melc este montat roata de lan 7, pe care e mbrcat lanul 3 de sarcin cu plci. Ambele capete ale lanului sunt fixate pe rama palanului. Pe lanul de sarcin 3 este aezat rola 2, de care este suspendat crligul 13 cu ajutorul plcilor 14.

Fiindc n palan se folosete transmisia cu melc fr autofrnare, la frnarea i reinerea sarcinii ridicate servete frna-disc automat, care-i acionat prin gravitaie. Elementele frnei sunt: rondela de sprijin 12 confecionat din unul i acelai metal cu arborele melcului 5; discul de sprijin 10 fixat pe arbore cu o pan; dou discuri de friciune 9 situate ntre rondela 12 i discul 10; roata de clichet 11; clichetul 8. Discurile de friciune 9 i roata de clichet 11 n-au legtur cu arborele melcului. Clichetul 8 angreneaz cu roata de clichet 11.

Funcionarea palanului Ridicarea sarcinii. Cnd rotim melcul n sensul acelor de

ceasornic (dac privim la el din partea roii de lan 4), roata de clichet 11 este strns din ambele pri de discurile 9, 10 i 12, fiindc melcul se deplaseaz n dreapta sub aciunea forei axiale Fa, care apare n angrenajul elicoidal (angrenajul melc-roat melcat). De aceea melcul i roata clichet se rotesc mpreun, iar clichetul sare peste dinii roii de clichet (fig.2.3, seciunea A-A).

18

Micarea de la melc se transmite roii-melc, care la rndul ei rotete roata de lan 7. Roata de lan 7 trage lanul 3 i ca rezultat se efectueaz ridicarea sarcinii.

Fig.2.3. Schema palanului manual cu urub melc

Frnarea i reinerea sarcinii. Cnd oprim ridicarea sarcinii, fora n ramura palanului simplu, care urc pe roata de lan 7, ncepe a roti roata-melc 6 n sens opus acelor de ceasornic. De aceea, dinii roii-melc apas spirele de filet ale melcului i le deplaseaz spre dreapta. Ca rezultat roata de clichet 11 este strns de ctre discurile de friciune 9 i rondela de sprijin 12. Deoarece ntre discurile de friciune i roata de clichet apare frecarea, roata de clichet ncepe a se roti mpreun cu melcul n direcia care coincide cu coborrea sarcinii (fig.2.3, seciunea A-A). Rotirii i se opune clichetul, care

19

intr n angrenare cu dinii roii de clichet. Astfel, se efectueaz frnarea i reinerea sarcinii.

Coborrea sarcinii. Trgnd de lanul 1 n sensul opus celui de ridicare, executm coborrea sarcinii. Frna-disc automat continu s frneze ca i n cazul precedent. Coborrea sarcinii continu, deoarece ntre discurile de friciune i roata de clichet se produce alunecarea.

2.3. Palanul electric mobil

Reprezint un dispozitiv de ridicare i transportare utilizat la ridicarea vertical i deplasarea n direcia orizontal a greutilor suspendate de crlig. Mecanismul de ridicare i coborre a sarcinii palanului electric mobil (fig.2.4) conine corpul 1, tamburul 2 i motorul electric (rotorul 3, statorul 5) ncorporat n tambur.

Fig.2.4. Schema palanului electric

Statorul 5 este presat n tamburul 2, care servete de asemenea n calitate de corp pentru motorul electric. Alimentarea statorului cu energie electric se efectueaz cu ajutorul mecanismului cu perii 6 care conine trei inele de contact. Momentul de torsiune de la rotorul 3 se transmite la reductorul 4 cu dou trepte cu angrenaj cilindric,

20

roata condus a cruia este ajustat la arborele tubular cuplat rigid cu tamburul. Micarea de la reductor se transmite tamburului, care rotindu-se nfoar pe sine cablul de ridicat.

Oprirea i reinerea sarcinii se efectueaz cu ajutorul frnei 7 cu doi saboi, conectat paralel cu motorul electric. Blocarea frnei se efectueaz cu ajutorul arcului, iar deschiderea ei cu ajutorul electromagnetului (principiul de

funcionare a frnei este descris n p.2.1). Palanul electric mobil este dotat cu o

suspensie (fig.2.5), care conine scripetele 1, acoperit cu armatura 2 i crligul 5 cu un singur corn. Scripetele se rotete pe lagrele cu bile 3, iar crligul se ntoarce n jurul axei verticale, sprijinindu-se pe lagrul axial cu bile 4.

2.4. Tehnica securitii muncii

Prescripiile securitii muncii sunt urmtoarele: a) la efectuarea lucrrii de laborator se admit numai persoanele

care au studiat construcia i principiul de funcionare a palanelor manual i electric i Regulamentul cu privire la tehnica securitii n timpul efecturii lucrrilor;

b) nainte de nceputul lucrrii trebuie s fie controlat starea fixrii tuturor ansamblurilor, funcionarea limitatoarelor;

c) nainte de a conecta palanul electric mobil trebuie prevenite persoanele din nemijlocita apropiere;

d) sarcina transportat pe orizontal trebuie s fie ridicat cu cel puin 0,5 m mai sus de obstacolele din cale;

e) ridicarea ncrcturilor cu bucata trebuie s fie efectuat cu un dispozitiv de suspensie special. Greutile mpachetate trebuie sa se afle mai jos cu 10 cm de marginea

dispozitivului de suspensie;

f) se interzice tragerea sarcinii pe podea cu ajutorul palanelor;

Fig.2.5. Schema

suspensiei cu

crlig

21

g) dup terminarea lucrrii automatele panoului de alimentare trebuie sa fie deconectate.


a) Determinarea tensiunii lanului de acionare a palanului cu urub melc

Dinamometrul de acionare se aga de lanul de transmisie 1 (fig.2.3) i se trage lent n jos. Pentru fiecare din patru greuti diferite msurrile se efectueaz de trei ori, se afl tensiunea medie i pe baza acestor mrimi se traseaz graficul dependenei tensiunii lanului F de fora de greutate Q a sarcinii ridicate. Se determin unghiul dintre linia AB (fig.2.6) i abscis.

Deoarece dependena F de Q este direct proporional, expresia matematic va fi:

0F F Qtg , (2.1)

unde: F0 tensiunea lanului cnd Q = 0, N; Q fora de greutate a sarcinii, N; unghiul dintre linia AB i abscis, rad.

Fig.2.6. Dependena tensiunii n lanul de acionare de fora de

greutate a sarcinii

Exemplu: S-au obinut urmtoarele mrimi 0 8 F N ;

0,052 rad , rezult:

8 0,052F Q .

22

b) Determinarea duratei relative de cuplare a mecanismului de ridicare a palanului electric mobil

La alegerea motorului electric pentru acionarea mecanismului de ridicare trebuie cunoscut regimul de lucru

exprimat n procente, care reprezint durata relativ de lucru pe parcursul unui ciclu. n cataloagele motoarelor electrice, pentru fiecare electromotor se dau n parte treptele de puteri i de turaii n funcie de durata relativ de cuplare DC, % (tabelul 2.1).

Tabelul 2.1. Puterea motorului, kW/turaia, rot/min

Tipul

motorului

Durata relativ de cuplare DC, %

15 25 40 60

MT 211-6 9,5/915 7,5/935 6,3/950 5/960

Durata relativ de cuplare DC n procente a mecanismului de ridicare se calculeaz prin formula:

0

100%l

l

TDC

T T

, (2.2)

unde: T1 durata timpului de lucru a unui ciclu, s; T0 durata relaxrii mecanismului de ridicare i coborre pe

parcursul unui ciclu, s.

Observaie: n suma timpilor de lucru trebuie luate n consideraie toate intervalele de timp n care electromotorul este sub curent.

Suma 0lT T este durata ciclului (fig.2.7). Durata timpului de

lucru Tl se compune din durata ridicrii sarcinii Tl1, durata coborrii sarcinii Tl2, durata ridicrii fr sarcin Tl3 i durata coborrii fr sarcina Tl4 (tabelul 2.2). Durata pauzei T0 se compune din durata de

agare a sarcinii T01, de deplasare a palanului cu sarcina T02, de eliberare a sarcinii T03 i de deplasare a palanului fr sarcin T04.

23

Fig:2.7. Schema ciclului de lucru al palanului electric

ndeplinind consecutiv toate operaiunile de ridicare, coborre i transportare a sarcinii (Q = 100 N), cu cronometrul se determin durata componentelor ciclului. Msurrile se efectueaz pentru trei cicluri uniforme, se afla media duratelor ciclului i folosind formula (2.2) se afla DC.

Tabelul 2.2. Rezultatele determinrii duratei operaiilor ciclului, s

Denumirea operaiei i indicarea ei Numrul experienei Valoarea

medie 1 2 3

Agarea sarcinii, T01

Ridicarea sarcinii, Tl1

Deplasarea sarcinii, T02

Coborrea sarcinii, Tl2

Eliberarea sarcinii, T03

Ridicarea fr sarcin, Tl3

Deplasarea fr sarcin, T04

Coborrea fr sarcin, Tl4

c) Determinarea tensiunii cablului n timpul pornirii mecanismului de ridicare a palanului electric

Dispozitivul de msurare (fig.2.8) include arcul etalonat 4, care se reazem cu partea inferioar de fundul tubului 3. Tubul este

24

suspendat de cablul fix 5. Captul cablului de sarcin 1 se reazem pe aiba 6 echipat cu sgeata 8. Deplasarea captului superior al arcului 4 n procesul micrii se indic de sgeata 8 pe scara 7. Limitarea nlimii de ridicare a sarcinii este asigurat de limitatorul 2.

n stare de repaus, n ramura cablului 1 acioneaz sarcina static Sst , care se determin prin formula:

st

QS

m , (2.3)

unde: Q sarcina suspendat pe crlig, N; m raportul palanului, m = 2.

Tensiunea cablului n timpul pornirii Fp se determin prin formula:

p din stF S S , (2.4)

unde: Sdin componenta dinamic a tensiunii, N; Sst componenta static a tensiunii, N.

Astfel:

din p stS F S . (2.5)

Efectuarea msurrilor. Mai nti se efectueaz etalonarea arcului 4 al dispozitivului

de msurare (fig.2.8). Rezultatele se introduc n figura 2.9. Greutatea iniial Q1 se aga de crligul 9. Se nscrie valoarea

deplasrii sgeii pe scara 7 i se determin fora static n N folosind graficul de etalonare, se nscrie n tabelul 2.3.

Msurrile se efectueaz de patru ori i se determin valoarea medie. Tot n aa mod se efectueaz msurrile pentru alte sarcini Qi. Se nscriu deplasrile h i tensiunile Fp n procesul pornirii

mecanismului pentru fiecare Qi, se determin valorile medii pF .

Prin formula (2.5) se determin componenta dinamic Sdin. Rezultatele determinrii tensiunilor (valorile medii) servesc pentru construirea graficelor din figura 2.10.

25

Fig.2.8. Dispozitivul de msurare a tensiunii cablului n momentul

pornirii mecanismului de ridicare

Fig.2.9. Graficul de etalonare a arcului

26

Tabelul 2.3. Determinarea tensiunii cablului Fora de gravitaie a sarcinii

Q, N

n stare static (deplasarea h, mm/fora

static Sst, N)

n procesul pornirii (deplasarea h, mm/

tensiunea Fp, N)

dinS

1 2 3 4 media

stS

1 2 3 4 media

pF

Q1 = / / / / / / / /

Q2 = / / / / / / / /

Q3 = / / / / / / / /

Q4 = / / / / / / / /

n corespundere cu GOST 8.011-72, precizia msurrilor se exprima prin intervalul n care, cu o probabilitate determinat, se afl eroarea integral de msurare. Rezultatul msurrii se reprezint astfel:

, p

F P , (2.6)

unde: p

F rezultatul msurrii, N;

eroarea msurrii, N; P probabilitatea determinat cu care se gsete eroarea

msurrii n aceste limite. Pentru msurrile tehnice 0,95P .

Fig.2.10. Dependena tensiunii cablului de sarcina ridicat

27

S cercetm un exemplu de determinare a preciziei msurrii tensiunii n momentul pornirii. n urma efecturii a 4 msurri

( 4n ) s-au obinut urmtoarele mrimi de tensiune

, : 40; 44; 33; 41p

F N . Determinm urmtoarele mrimi:

1. Valoarea medie:

1 2 3 4 40 44 33 4139,5

4

p p p p

p

F F F FF N

n

.

2. Dispersia:

2

2

2 2 2 2

1

40 39,5 44 39,5 33 39,5 41 39,521,67.

4 1

pi p

Fp

F FS

n

3. Deviaia medie ptratic: 2

21, 67 4, 66 Fp Fp

S S N .

4. Deviaia medie ptratic a valorii medii:

4,662,33

4

Fp

Fp

SS N

n .

5. Raportul erorii sistematice neeliminate fa de devierea medie ptratic a valorii medii:

0, 20,086

2,33Fp

S

.

Deoarece acest raport este mai mic de 0,8, atunci n corespundere cu GOST 8.207-76 eroarea sistematic neeliminat n comparaie cu eroarea accidental se neglijeaz i constatm ca

limita erorii rezultatului este , unde - limita de ncredere a erorii accidentale.

6. Limita de ncredere a erorii accidentale:

, 13,182 2,33 7,41

q k n Fpt S N .

28

unde: t un coeficient care se ia din tabelul GOST 8.207-76 pentru

probabilitatea 0,95P i numrul de grade de libertate

1 4 1 3k n .

Rezultatul msurrii se scrie astfel:

(39,5 7,4) ;p p p

F F F N 0,95P .

n darea de seam trebuie s fie reprezentate mrimile Sst, Fp, Sdin ca rezultat a patru msurri, calculele de determinare a preciziei rezultatelor msurrii tensiunii n momentul pornirii Fp. Caracteristicile obinute trebuie s fie comentate.

d) Determinarea tensiunii cablului n punctul de fixare a lui pe tambur

Pe tambur, dup ce sarcina este cobort deplin, trebuie s rmn ntotdeauna nc 1,5...2 spire de nfurare de rezerv, care sunt predestinate pentru micorarea tensiunii i pentru prevenirea nfurrii inverse a cablului pe tambur, cnd sarcina se va cobor ntmpltor mai jos de nivelul podelei.

Tensiunea cablului S0 n punctul de fixare pe tambur se determin cu ajutorul instalaiei (fig.2.11, a), care conine un tambur 4, amplasat pe masa 3. Peste tambur trece cablul 2, de care este

agat greutatea 1. De alt capt al cablului este legat dinamometrul 5.

n figura 2.11, a) este dat poziia cablului cnd acesta cuprinde tamburul cu un unghi de 1,57 rad. Punctul de fixare a

cablului pe tambur va fi A (n timpul msurrilor cablul nu se fixeaz pe tambur). Pentru a obine un unghi de nfurare mai mare cablul i dinamometrul trebuie s se ntoarc n sensul acelor de ceasornic.

n figura 2.11, b) este dat poziia cablului cu unghiul de nfurare de 3,14 rad, iar n figura 2.11, c) unghiul de 4,71 rad. Mrirea ulterioar a unghiului de nfurare se efectueaz ntorcnd cablul cu dinamometrul n sensul acelor de ceasornic.

De cablu se aga o greutate Q = 50 N. innd dinamometrul de inel, coborm lent greutatea cu o vitez uniform. Se nregistreaz tensiunea cablului n punctul de fixare

29

(punctele A, B, C etc.) a cablului de tambur pentru toate unghiurile

de nfurare reprezentate n tabelul 2.3.

Fig.2.11. Schema instalaiei (a) pentru msurarea tensiunii cablului n punctul de fixare pe tambur i poziiile cablului la unghiurile de nfurare 1,57 rad (a), 3,14 rad (b) i 4,71 rad (c)

n timpul msurrilor, tamburul trebuie s fie stopat. Pentru fiecare unghi de nfurare msurrile se efectueaz de trei ori, se

determin valoarea medie 0S . Se determin de asemenea valoarea

teoretic a tensiunii S0.teor. pentru aceleai unghiuri de nfurare prin formula:

0. .teor

SS

e

, (2.7)

unde: S tensiunea n ramura cablului care se urc pe tambur, N (fig.2.11);

coeficientul de frecare ntre cablu i tambur,

0,12...0,16;

unghiul de nfurare a cablului pe tambur, rad.

30

Tabelul 2.4. Rezultatul determinrii experimentale i teoretice a tensiunii cablului n punctul de fixare a lui pe tambur

Unghiul de

nfurare, rad

Numrul de spire de

nfurare

Experimental Teoretic

Tensiunea S0, N

e

Tensiunea

0.teorS

01S 02S 03S 0S

1,57 0,25 1,297

3,14 0,50 1,652

4,71 0,75 2,125

6,28 1,00 2,731

7,85 1,25 3,511

9,42 1,50 4,513

10,99 1,75 5,804

12,56 2 7,463

Valorile medii 0S i teoretice 0.teorS se indic n graficul

0S f . Funciile obinute se comenteaz.

2.6. Darea de seam

Darea de seam a lucrrii se prezint n caiet simplu. Schemele fiecrui mecanism studiat trebuie sa fie desenate n creion cu indicaiile principalelor piese i a ansamblurilor. Rezultatele msurrilor se plaseaz n tabele i grafice, nsoite de comentarii i concluzii. Dup finalizarea drii de seam studentul susine lucrarea.

ntrebri pentru autoinstruire. 1. De ce n momentul conectrii motorului electric frna nu

frneaz? Cum se obine aceasta? 2. Din ce cauz n mecanismele cu acionare electric frna

este blocat constant? 3. n care ansambluri ale palanului manual se cheltuie energia

pentru nvingerea rezistenelor duntoare? 4. Ce rol ndeplinete opritorul cu clichet la funcionarea

frnei-disc automate acionat prin gravitaie?

31

5. Prin ce difer principial i constructiv palanul electric de un troliu electric obinuit?

6. Are sens utilizarea palanelor simple n mecanismele de ridicat i cobort sarcina? Dac da, atunci de ce?

7. De ce dependena tensiunii n lanul de acionare a palanului cu urub melc este proporional direct de fora de greutate a sarcinii?

8. De ce for dinamic apare n cablu numai n timpul pornirii sau frnrii palanului electric?

9. De ce n punctul de fixare a cablului pe tambur tensiunea cablului scade odat cu mrirea numrului de spire de nfurare, avnd n vedere c greutatea agat este constant?

32

3. CONVEIERE

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice, obinerea deprinderilor practice privind determinarea parametrilor constructivi i tehnologici ai conveierelor.

Coninutul lucrrii: - familiarizarea cu construcia i funcionarea conveierului

elicoidal i cu raclei, cu metodele de reglare a transmisiilor cu curele i prin lan;

- determinarea parametrilor geometrici i cinematici ai conveierelor necesari pentru calcularea productivitii.

Utilaje i instrumente: conveier elicoidal, conveier cu raclei, chei pentru piulie, rulet de msurat (eroarea absolut 1 mm), rigl gradat (eroarea absolut 1 mm), cronometru (eroarea absolut 0,2 s).

3.1. Construcia i funcionarea conveierelor

a) Conveierul elicoidal

Conveierul elicoidal aparine grupei de maini cu aciune continu. Organul de lucru reprezint un urub care se rotete ntr-un jgheab semicilindric. urubul conveierului poate fi executat cu un nceput de filet sau cu mai multe nceputuri.

Destinaia. Conveierele elicoidale servesc pentru transportarea ncrcturilor n vrac sub form de praf i pulbere, granulare, n buci mici (mai rar), precum i a materialelor vscoase i pstoase (argil umed, amestecuri de mortar i de beton etc.). Transportarea se efectueaz n direcie orizontal (pn la 40 m), puin nclinat (pn la 20 m) sau n direcie vertical (pn la 30 m). Productivitatea de regul nu depete 100 Mg/or.

Domeniul de utilizare. Conveierele elicoidale se ntlnesc frecvent la fabricile de ciment, de var, de produse ceramice, de

betoane i de prefabricate, utilizndu-se la transportul cimentului, nisipului, pietriului etc.

33

Avantaje. Conveierele elicoidale sunt simple, ieftine i comode n exploatare, au gabarit redus. Ele sunt nepoluante, deoarece construcia lor, fiind nchis ermetic, mpiedic rspndirea prafului n atmosfer. Este posibil ncrcarea i descrcarea n diferite puncte ale traseului.

Dezavantaje. Consum mare de energie, uzur puternic a jgheabului, melcului i a ncrcturii, mrunirea materialelor fragile n timpul transportrii, sensibilitate la suprancrcare, care conduce la ngrmdirea ncrcturii lng rulmenii intermediari.

Construcia (fig.3.1). Conveierul include un jgheab n care este amplasat melcul 4 arborele cruia este rezemat pe rulmenii 2 i 14. Jgheabul are gur de alimentare 3 i de descrcare 12 i se reazem pe suporturile 13.

Melcul 4 este acionat de motorul electric 6 de tipul AO-2-32-6 prin transmisia cu curele trapezoidale 7, reductorul cu melc 10 de

tipul RC-180-37-8 cu raportul de transmitere ur = 37 i transmisia prin lan 11 (z1 = 14; z2 = 56). Motorul electric 6 i reductorul 10 sunt montai pe o plac comun 5 i fixai de ea cu buloane. n proeminena plcii 5 este nurubat urubul de reglare 8 cu contrapiulia 9. Jgheabul este fabricat din tabl de oel cu grosimea de 6 mm, iar melcul 4 reprezint o eav cu diametrul de 89 mm pe care sunt sudate spire executate din tabl de oel cu grosimea de 5 mm.

Funcionarea. La pornirea motorului 6 fixat pe placa 5, micarea se transmite de la acesta prin transmisia cu curele 7 reductorului 10, iar de la reductor, transmisiei prin lan 11, apoi melcului 4, care se reazem pe rulmenii 2 i 14 montai n jgheabul 1 rezemat pe suporturile 13. La rotirea melcului 4 i introducerea concomitent a ncrcturii prin gura de alimentare 3 are loc deplasarea axial a ncrcturii spre gura de descrcare 12 asemntor cu deplasarea piuliei pe urub, cnd ea este reinut de la rotire. Deoarece ncrctura este deplasat n stnga (fig.3.1), asupra melcului acioneaz fora de rezisten ndreptat spre dreapta, iar arborele melcului poate fi solicitat la compresiune.

34

Fig.3.1. Schema conveierului elicoidal

Pentru evitarea ncovoierii arborelui din cauza comprimrii axiale, care poate conduce la contactarea lui cu jgheabul i apariia uzurii i a zgomotului, s-a procedat n felul urmtor. n partea stng a jgheabului s-a montat rulmentul 14 de tip radial-axial, iar n partea dreapt rulmentul 2 de tip radial. Aceasta nseamn c fora de rezisten axial este preluat de rulmentul 14 i arborele melcului 4 este solicitat la ntindere, ceea ce-i asigur rectitudinea.

Reglarea transmisiilor. Pentru transmiterea forei de traciune nominale cu transmisia cu curele este necesar ntinderea ei, care se efectueaz la rotirea urubului de reglare 8 n sens orar. La obinerea

35

ntinderii necesare, urubul se fixeaz n aceast poziie cu contrapiulia 9. Devierea admisibil f a curelei (fig.3.1, b) trebuie s fie egal cu 0,01A la apsarea n mijlocul distanei dintre axele A cu o for de 100 N. Dac sgeata va fi mai mare, este posibil alunecarea curelei pe roata de curea, iar dac sgeata va fi mai mic cureaua se va nclzi foarte mult.

Reglarea ntinderii transmisiei prin lan se realizeaz la deplasarea rolei 15 n dreapta (fig.3.1, vederea A) pn la obinerea tensionrii slabe. Pentru lanuri noi orizontale sgeata f trebuie s fie egal cu 0,02 A (A distana dinte axe).

b) Conveierul cu raclete

Conveierul cu raclete aparine grupului de maini cu aciune continu. Organul de lucru reprezint racletele fixate cu un pas oarecare pe organul de traciune. Ca organ de traciune poate servi lanul, cablul sau banda de estur cauciucat. Transportarea ncrcturii se efectueaz prin mpingerea ei cu racletele pe fundul jgheabului.

Destinaia. Conveierele cu raclete servesc pentru transportarea ncrcturilor n vrac sau sub form de praf, granulare, n buci mici i mijlocii, n direcie orizontal, nclinat i vertical. Distana de transportare nu depete 100 m, viteza de deplasare a ncrcturii (0,16...1) m/s, iar productivitatea (50350) Mg/or.

Domeniul de utilizare. Conveierele cu raclete sunt utilizate

pentru transportarea i rcirea ncrcturilor fierbini (cenuii, zgurii, pmntului fierbinte), pentru transportarea argilei uscate, nisipului, cretei, varului, cimentului, crbunelui, achiei metalice i a altor materiale. Aceste conveiere nu se folosesc pentru

transportarea ncrcturilor fragile, ncrcturilor foarte umede i lipicioase. ncrcturile fragile se frmieaz, iar cele lipicioase se lipesc de raclete, se descarc greu i astfel se micoreaz productivitatea conveierului.

Avantaje. Conveierele cu raclete au construcie simpl, dau posibilitate de a ncrca sau a descrca ncrctura n diferite locuri ale traseului (n afar de cele verticale), fac posibil transportarea ermetic a ncrcturilor care degaj praf sau gaze.

36

Dezavantaje. Uzur rapid a organului de lucru i a jgheabului; consum mare de energie din cauza frecrii ncrcturii i a organului de lucru de jgheab; frmiarea ncrcturii, ceea ce nu se admite, de exemplu, pentru cocs i nu este de dorit pentru alte materiale; este dificil transportarea ncrcturilor n buci cu rezisten mecanic nalt, deoarece griparea acestor buci ntre raclete i jgheab conduce la apariia forelor considerabile n organul de traciune i la ruperea conveierului.

Construcia (fig.3.2). Conveierul include coul metalic 1 pe care este montat motorul 2 cu transmisia cu curele 3, arborele

intermediar 4, transmisia prin lan 5, arborele conductor 6 cu roile de lan 7. De partea dreapt a coului 1 este fixat jgheabul 8 pe care este montat arborele condus 9 cu dou roi de lan. Pe lanurile de traciune 10 sunt fixate racletele 11. n procesul deplasrii, lanurile 10 se sprijin pe platbandele 12.

Pentru ntinderea curelelor servesc uruburile de reglare 13. Transmisia prin lan 5 se regleaz cu rola de reglare 14. Dispozitivul de ntindere a lanurilor de traciune 10 include ghidajele 15 situate din ambele pri ale coului 1, corpurile mobile 16 ale rulmenilor arborelui 6, uruburile de reglare 17 cu piulie 18 i contrapiuliele 19. n partea dreapt a conveierului este gura de ncrcare 20, iar n cealalt gura de descrcare 21.

Funcionarea. La pornirea motorului 2, fixat pe placa coului 1, micarea se transmite prin transmisia cu curele 3 arborelui intermediar 4 de la care - transmisiei prin lan 5 i de la ea - arborelui conductor 6 cu roile de lan 7. De la roile de lan 7, micarea se transmite la lanurile de traciune 10 cu paletele 11. Lanurile de traciune 10 n micarea lor trec peste roile de lan ale arborelui condus 9 i se sprijin pe platbandele 12. Racletele 11 mping n stnga ncrctura care se toarn continuu prin gura de alimentare 20. La captul stng al conveierului are loc descrcarea ncrcturii prin gura de descrcare.

Reglarea transmisiilor. Reglarea transmisiei cu curele 3 se

efectueaz analogic ca i la conveierul elicoidal (fig.3.1, b).

37

ntinderea lanului transmisiei prin lanul 5 se regleaz prin deplasarea rolei de reglare 14 n stnga (fig.3.2, b).

Fig.3.2. Conveierul cu raclete:

a) schema cinematic; b) schema constructiv

Lanurile de traciune 10 se regleaz n modul urmtor. Mai nti se desurubeaz contrapiuliele 19, apoi se rotesc uruburile 17 n sens orar, mbrcnd cheia pe captul ptrat al uruburilor. La obinerea ntinderii necesare piuliele 19 se nurubeaz strns. Dup aceast reglare se controleaz ntinderea lanului 5.


Tehnica securitii prevede urmtoarele:

38

- la efectuarea lucrrii de laborator se admit persoanele care au studiat construcia i modul de funcionare a conveierelor i sunt familiarizate cu regulile tehnicii securitii;

- nainte de a conecta motorul electric la reea, prevenii insistent persoanele care se afl lng conveier, ncredinai-v de absena obiectelor strine n jgheaburile conveierelor;

- n procesul funcionrii conveierelor este interzis atingerea elementelor n micare, frnarea lor prin apucare cu mna sau cu oarecare alte obiecte;

- reglrile transmisiilor mecanice, deservirea tehnic i reparaia se vor petrece numai dup deconectarea motoarelor de la pupitrul de comand i afiarea inscripiei: Nu conectai. Reparaie!;

- la finalizarea lucrrii de laborator motoarele se vor deconecta de la pupitrul de comand.


a) Determinarea productivitii

Conveierul elicoidal

Productivitatea conveierului elicoidal, n Mg/or, se determin prin relaia:

3600Q Av , (3.1)

unde: A aria seciunii ncrcturii din jgheabul conveierului, m2; v viteza de deplasare a ncrcturii n lungul jgheabului,

m/s;

densitatea ncrcturii, Mg/m3. Aria seciunii transversale a ncrcturii se determin prin

relaia: 2 2

0, 25 ( )u

A D d k , (3.2)

unde: D diametrul exterior al melcului, m; d diametrul arborelui melcului, m;

39

ku coeficientul de umplere a jgheabului cu ncrctur,

0,1...0,5uk .

Diametrul D i d se determin prin msurare, iar ku se va admite mai nti egal cu 0,1, apoi se va calcula productivitatea i pentru celelalte valori ale lui ku.

Viteza de deplasare a ncrcturii se determin prin formula:

2

Sv

, (3.3)

unde: S pasul spirei elicoidale, m; viteza unghiular a melcului, rad/s,

30

n ; (3.4)

n frecvena de rotaie a melcului, min-1. Substituind (3.4) n (3.3), obinem:

60

Snv . (3.5)

Pornind conveierul, se determin timpul necesar pentru obinerea unei rotaii a melcului, apoi se determin i frecvena n. Pasul S se msoar cu rigla gradat. Densitatea ncrcturii , n Mg/m3, este dat n tabelul 3.1.

Tabelul 3.1. Densitatea ncrcturilor

Denumirea Densitatea, Mg/m3

Nisip 1,41,9

Ciment 0,91,6

Cret sfrmat 1,4

Ghips mrunit 1,21,4

Conveierul cu raclete

Productivitatea conveierului cu raclete, n Mg/or, se determin prin relaia:

3600l

Q Bhv C C , (3.6)

unde: B limea jgheabului, m; h nlimea racletelor, m;

40

v viteza de deplasare a racletelor, m/s, ( /v l t , unde l, n m este distana parcurs de raclete n timpul egal cu t, n s;

densitatea ncrcturii care se transport, Mg/m3;

C coeficientul de umplere a jgheabului: 0,5...0, 6C

pentru ncrcturi mrunte cu mobilitate nalt; 0,7...0,8C

pentru ncrcturi n buci cu mobilitate mic; Cl coeficientul ce ine cont de unghiul de nclinare al

conveierului fa de orizont (tabelul 3.2).

Tabelul 3.2. Valorile coeficientului Cl

Tipul ncrcturii

Unghiul de nclinare al conveierului , grade

0 10 20 30 35 40

Cu mobilitate nalt 1 0,85 0,65 0,5 - -

n buci, cu mobilitate sczut 1 1 1 0,75 0,6 0,5

Limea B i nlimea h se msoar cu rigla gradat (valoarea unei diviziuni este de 1 mm), viteza organului de lucru se determin prin msurarea timpului necesar t pentru deplasarea racletei la o distan oarecare l cu ajutorul cronometrului (valoarea unei diviziuni este de 0,2 s). Distana l se determin cu ajutorul ruletei (valoarea unei diviziuni este de 1 mm).

b) Determinarea preciziei msurrii productivitii conveierului cu raclete

Productivitatea conveierului depinde de mai muli parametri care se determin n urma efecturii msurrilor directe. Deci, productivitatea Q este o funcie care depinde de B, h, l i t. Valoarea

adevrat a productivitii Q , msurat indirect, se obine la

substituirea valorii medii B , h , l i t n formula (3.6). Eroarea msurrii indirecte a mrimii Q depinde de eroarea

msurrii parametrilor B, h, l i t. Pentru determinarea preciziei msurrii indirecte a mrimii Q vom considera c erorile sistematice ale parametrilor B, h, l i t sunt excluse, iar erorile ntmpltoare ale lor au distribuie normal i nu depind una de alta.

Modul de efectuare a lucrrilor este urmtorul:

41

a) Se msoar de n ori ( 3; 4; 5,n etc) fiecare parametru B, h,

l i t;

b) Pentru fiecare parametru se calculeaz media aritmetic B ,

h , l i t , de exemplu:

1 2 3

3

B B BB

; (3.7)

c) Se determin deviaia medie ptratic a rezultatelor msurrilor SB, Sh, Sl i St, de exemplu:

2 2 2

1 2 3( ) ( ) ( )

1B

B B B B B BS

n

; (3.8)

d) Se determin deviaia medie ptratic a mediei aritmetice

BS ,

hS ,

lS ,

tS , de exemplu

B

B

SS

n ; (3.9)

e) Se determin deviaia medie ptratic a msurii indirecte a productivitii Q prin formula:

2 2 2 2

B h l tQS E E E E , (3.10)

unde: EB, Eh, El, Et erorile pariale ale msurilor indirecte care

sunt egale cu B B

QE S

B

; h h

QE S

h

; l l

QE S

l

;

t t

QE S

t

;

Q

B

,

Q

h

,

Q

l

,

Q

t

derivatele pariale ale lui Q pentru

valorile medii ale lui B, h, l i t;

BS ,

hS ,

lS ,

tS deviaia medie ptratic a rezultatului

msurrii parametrilor B, h, l i t.

Avnd n vedere c Q Q

B B

,

Q Q

h h

,

Q Q

l l

,

Q Q

t t

i

substituind aceste valori n formula (3.10) obinem:

42

2 2 2 2

Q B h l t

Q Q Q QS S S S S

B h l t

, (3.11)

unde: 3600 ( / )t

Q Bh l t C C ;

f) Se calculeaz estimaia componentei sistematice a erorii prin

formula 2

2

2

1

2 lQS

t

, deoarece derivatele de ordinul al

doilea pentru celelalte argumente sunt nule;

g) Se determin limitele de ncredere ale intervalelor pentru componentele sistematice i ntmpltoare ale erorii de msurare:

Pt ,

PQS t ,

unde: tP coeficientul Student care depinde de probabilitatea de

ncredere P i numrul de msurri n (pentru 3n i 0,95P ,

4,303Pt );

h) Rezultatul final. Valoarea productivitii se scrie n modul urmtor:

Q Q , 0,95P .

3.4. Darea de seam

Darea de seam a lucrrii de laborator include schemele mainilor cu indicarea i explicarea elementelor componente, parametrii tehnici principali, rezultatele msurrilor parametrilor i calculul att a productivitii, ct i a preciziei msurrii indirecte a ei.

43

4. ELEVATORUL CU CUPE

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice obinute la lecii, nsuirea metodei de msurare i calculare a parametrilor principali.

Coninutul lucrrii: - studierea construciei i funcionrii elevatorului cu cupe; - determinarea parametrilor de baz: dimensiunile geometrice

ale cupei i capacitatea ei, pasul cupelor, puterea motorului electric, viteza benzii;

- determinarea productivitii teoretice i reale a elevatorului; - determinarea puterii teoretice de acionare, precum i n

urma msurrii ei n procesul funcionrii; - determinarea consumului de energie electric i a capacitii

electrice specifice a procesului de transportare a

materialului.

Aparate, utilaje i instrumente: elevator cu cupe, rigl gradat, cronometru, ampermetru, voltmetru, contor electric.

4.1. Studierea construciei i funcionrii elevatorului cu cupe

Elevatoarele cu cupe sunt utilizate la transportarea vertical sau sub un unghi mare fa de orizont a materialelor n vrac: pietriului, pietrei sparte, cimentului, nisipului etc. Productivitatea lor poate ajunge pn la 500 m3/h, iar ridicarea ncrcturii - pn la 5055 m. Utilizarea elevatoarelor cu cupe d posibilitate de a folosi economic suprafeele de producie. Elevatoarele cu cupe se clasific conform urmtoarelor criterii: direcia transportrii, tipul organului de traciune, tipul cupei, repartizarea cupelor pe organul de traciune, modul de ncrcare i descrcare a cupelor.

n funcie de direcia transportrii, elevatoarele cu cupe se mpart n elevatoare verticale i nclinate (cu unghiul de nclinare fa de orizont 6075).

La unele elevatoare verticale partea de sus este nclinat. Aceasta d posibilitatea de a mbunti condiiile de descrcare a

44

materialului din cupe, ns concomitent duce la complicarea construciei i nrutirea condiiilor de exploatare a organului de traciune.

n funcie de tipul organului de traciune, elevatoarele se mpart n elevatoare cu band i cu lan.

Organul de traciune cu band reprezint o band de conveier cu estur de cord cauciucat, iar organul de traciune cu lan - lanuri cu plci, lanuri sudate, lanuri combinate i lanuri speciale pentru elevatoare.

Tipul cupei utilizate depinde de nsuirile materialului care se transport. Cupele se fabric cu fundul rotunjit, adnc i puin adnc, cu ghidaj de bord, cu unghi ascuit i trapezoidal.

n funcie de repartizarea cupelor pe organul de traciune, se deosebesc elevatoare cu cupe repartizate i cu cupe alturate.

Dup modul de ncrcare i descrcare a cupelor, elevatoarele pot fi rapide i cu vitez mic (viteza cupelor corespunztoare 0,82 m/s i 0,41 m/s).

n elevatoarele cu vitez mic ncrcarea cupelor se realizeaz n urma turnrii materialului din ciocul de ncrcare, iar descrcarea sub aciunea forei de gravitaie n momentul ntoarcerii cupei. n aceste elevatoare cupele sunt alturate i au ghidaj de bord. Elevatorul rapid cu cupe (fig.4.1) conine un batiu chesonat 1, care este baz pentru toate elementele elevatorului. n partea de sus a batiului este instalat tamburul conductor 3, arborele cruia se reazem pe doi rulmeni 2. n partea de jos a lui se gsete tamburul condus (de ntindere) 16, arborele cruia se reazem n rulmenii 15. Cupele 9 sunt plasate pe banda 10 cu un pas constant. Cupele sunt

adnci i au fundul rotunjit. Tamburul 3 este acionat de motorul electric 7 prin cuplajul 6, reductorul 5 i cuplajul 4. Alimentarea elevatorului cu material se efectueaz prin ciocul de ncrcare 11. Cnd cupele trec peste tamburul 16, ele se ncarc cu material, iar cnd trec peste tamburul conductor 3, se descarc n urma acionrii forelor centrifugale. Materialul cade n silozul 17 prin jgheabul de descrcare 8.

45

Fig.4.1. Schema elevatorului cu cupe

n urma exploatrii ndelungate, banda poate s se lungeasc, iar tensiunea ei s se reduc. De aceea, n aa caz e posibil alunecarea benzii pe tambur. nlturarea acestui fenomen negativ se nfptuiete n urma reglrii periodice a tensiunii benzii cu ajutorul dispozitivului de ntindere, situat n partea de jos a elevatorului.

Dispozitivul de ntindere este utilat cu patru uruburi (cte dou din fiecare parte a elevatorului) i piuliele 13, sudate pe batiul 1. uruburile trec prin gurile ramelor 14, pe care sunt montate corpurile lagrelor tamburului condus. ntinderea benzii se obine n urma deplasrii n jos a ramelor 14 i a tamburului 16 la rsucirea uruburilor n direcia acelor de ceasornic. Pentru ca arborele tamburului s se mite liber, carcasa este prevzut cu tieturi.

46


a) Determinarea parametrilor de baz ai elevatorului Dimensiunile cupelor se determin n conformitate cu desenul

din blancheta drii de seam (anexa 4.1). Capacitatea cupei (dm3) pn la planul seciunii XX se

determin n felul urmtor: folosind cilindrul de msurare, umplem cupa pn la planul orizontal AB i determinm capacitatea V1. Apoi calculm volumul V2, cuprins ntre planurile AB, BC, AC i pereii laterali ai cupei, cu ajutorul formulei:

22

220 0,182

2

lV FB tg Bl , (4.1)

unde: F suprafaa triunghiului ABC, dm2; l deschiderea cupei, dm; B limea cupei, dm.

Atunci capacitatea cupei va fi:

1 2V V V . (4.2)

Rezultatul msurrilor pasului cupelor, limii, deschiderii, precum i a capacitilor se nscriu n blancheta drii de seam.

Viteza benzii, m/s, se determin experimental, folosind cronometrul prin formula:

hv

T , (4.3)

unde: h distana parcurs de cup, m; T durata parcurgerii distanei h, s.

b) Determinarea productivitii teoretice i reale Productivitatea teoretic n m3/h se calculeaz prin formula:

3,6 /TP vV t , (4.4)

unde: v viteza benzii, m/s; V capacitatea cupei, dm3; t pasul cupelor, m;

coeficientul de ncrcare a cupei cu material, 1 .

47

Productivitatea real a elevatorului se determin n felul urmtor: se pornete elevatorul i se umplu toate cupele cu material din ciocul de ncrcare. Apoi elevatorul se oprete. Tubul silozului de primire se introduce n cilindrul de msurare, se pornete elevatorul. Durata funcionrii - 5 s. Se determin volumul materialului transportat, apoi se mai fac 2 msurri. Productivitatea real n m3/h se calculeaz prin formula:

r

VP

T , (4.5)

unde: V volumul mediu , 1 2 3

( ) / 3V V V V , dm3;

T durata funcionrii elevatorului, s. c) Determinarea puterii teoretice i reale de acionare

Preliminar determinm urmtorii parametri: 1. Sarcina liniar, n N/m a materialului care se transport:

'

3,6

T

m

gPq

v , (4.6)

unde: g acceleraia cderii libere, 9,81g m/s2; '

TP productivitatea elevatorului, Mg/h,

'

T TP P ;

densitatea materialului = 1,5 Mg/m2; 2. Sarcina liniar a cupei i a organului de traciune q0.

Valoarea q0 se admite q0 = 50 N/m.

3. Rezistena la ncrcare a cupei:

mW Kq , (4.7)

unde: K coeficientul de ncrcare care exprim lucrul mecanic specific consumat la ncrcarea materialului K =1,25...2,5 pentru materialele granuloase.

4. Tensiunea n punctul 1 (fig.4.2) 1 minS S , valoarea Smin se

admite 500 N.

5. Tensiunea n punctul 2, avnd n vedere rezistena tamburului condus i rezistena de ncrcare a cupelor:

48

2 2 1 S K S W , (4.8)

unde: K2 coeficientul de rezisten

la rotire pe poriunea 1-2, 2 1,08K .

6. Tensiunea S3 n punctual 3 se calculeaz prin formula:

3 2 0( )

mS S q q H , (4.9)

unde: H nlimea la care se ridic materialul, m.

7. Tensiunea S4 n punctual 4 se calculeaz prin formula:

4 1 0S S q H . (4.10)

8. Fora periferic a tamburului conductor n N se calculeaz prin

formula:

3 4( )(1 )

PF S S , (4.11)

unde: S3 tensiunea ramurii ntinse a benzii, care urc pe tamburul conductor (fig.4.2) fr evidena dinamicii organului de traciune, N;

coeficientul de rezisten, 0,04...0,05 ;

S4 tensiunea ramurii libere a benzii care coboar de pe tamburul conductor, N.

Puterea teoretic a motorului electric n kW se calculeaz prin formula:

1000

P

T

F vN

, (4.12)

unde: v viteza periferic, m/s; FP fora periferic a tamburului conductor, N;

randamentul transmisiei, 0,8...0,9 .

Viteza periferic a tamburului conductor este egal cu viteza benzii.

Fig.4.2. Schema de calcul

49

Puterea real a motorului electric n procesul funcionrii se determin cu ajutorul wattmetrului.

d) Determinarea consumului de energie electric i a consumului specific al procesului de transportare a materialului

Consumul de energie electric pentru o durat stabilit se determin de 3 ori cu ajutorul contorului n procesul funcionrii elevatorului. Pentru fiecare durat a funcionrii trebuie determinat volumul materialului transportat.

Consumul specific de energie a procesului de transportare n kW se calculeaz prin formula:

i

i

ri

WK

P , (4.13)

unde: Wi consumul de energie electric n kW h la transportarea materialului Pri n m3.

n urma a 3 msurri se determin valoarea medie K .

4.3. Darea de seam

Darea de seam se prezint n caiet simplu. Schemele se deseneaz n creion cu indicaiile pieselor principale i ansamblelor.

Rezultatele msurrilor i ale calculelor se nscriu n forma darii de seam (anexa 4.1). Dup perfectarea drii de seam studenii susin lucrarea.

50

Anexa 4.1

Forma drii de seam

Parametrii cupelor Tipul Pasul

t, m

Limea B, m

Deschiderea

l, m

Volumul

V1, dm3

Cu fund rotunjit

Viteza benzii, m/s

1 2 3

3

v v vv

Productivitatea, m3/h

teoretic real

TP 1 2 3

3

r r r

r

P P PP

Puterea motorului electric, kW

teoretic real

tN 1 2 3

3

r r r

r

N N NN

Consum specific de energie, 3

/kWh m

1 2 3

3

K K KK

51

5. CONCASOARE

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice acumulate la studierea ciclului de lecii, studierea profund a procesului de frmiare a materialelor.

Coninutul lucrrii: - familiarizarea cu particularitile constructive ale mainilor

de concasare a materialelor;

- determinarea parametrilor geometrici i constructivi ai concasoarelor cu flci.

Utilaje i instrumente: concasor cu flci; rulet de msurat cu diviziunea 0,1 mm; rigl de msurat cu diviziunea 1,0 mm; trus de chei; ciocan; cntar cu diviziunea 1,0 g.

Mainile de concasat sunt menite pentru sfrmarea materialelor din roc. Produsul obinut n urma concasrii poate fi folosit la pregtirea construciilor din beton armat sau beton asfaltic i de asemenea pentru obinerea materiei prime utilizat la produsele din ceramic.

Materialul introdus n mainile de concasat se frmieaz sub influena strivirii, despicrii, loviturii, frecrii. Operaiile de concasare se clasific n funcie de dimensiunile bucilor produsului obinut n: concasare brut (buci cu dimensiunile pn la 200 mm), concasare medie (12...60 mm), concasare mrunt 13 mm; fin - cu dimensiunile particulelor mai mici de 0,1 mm i suprafin - cnd dimensiunile particulelor sunt mai mici de 0,01 mm.

Bucile mari de materiale se concaseaz n mai multe etape i cu concasoare diferite, deoarece fiecare tip de concasor permite frmiarea economic a materialului numai n anumite limite. Metoda de concasare se stabilete n funcie de proprietile fizico-mecanice ale materialului concasat, dimensiunile bucilor, gradul de frmiare, productivitatea necesar, utilizarea ulterioar. Practica a demonstrat c spargerea bucilor de roc dur este bine s se fac prin lovire sau strivire, iar a rocilor casante - prin despicare. Concasarea prin frecare se recomand a fi mbinat cu strivirea, n cazul rocilor dure, sau mbinat cu lovirea, cnd

52

materialul concasat trebuie s fie de dimensiuni foarte mici. Rezistena (duritatea, tria) rocilor se determin dup limita rezistenei la compresiune compr. Exist patru categorii de roci

utilizate n construcii: foarte dure 250 MPacompr , dure

150...250 MPacompr

, duritate medie 80...150 MPacompr i

moi 80 MPacompr .

Mainile folosite pentru frmiarea materialelor de construcii se mpart n dou grupe: concasoare i mori. n concasoare organele de lucru nu se ating ntre ele, iar spaiul dintre ele se umple cu material pentru frmiare. La mori organele de lucru pot s se ating ntre ele.

Dup caracteristicile lor constructive i principiul de funcionare, mainile de concasare se mpart n urmtoarele grupuri: concasoare cu flci, concasoare cu con, concasoare cu valuri, concasoare cu ciocane.

Concasoare cu flci. Concasarea materialului se face ntre falca fix i oscilant prin strivire sau mbinat cu frecare (fig.5.1, 5.2) la apropierea lor. La ndeprtarea flcii mobile de cea fix materialul frmiat cade din camera de frmiare sub aciunea forelor de greutate. Dimensiunile materialului frmiat sunt determinate de orificiul de evacuare. Suprafeele flcilor sunt acoperite cu plci de spargere de schimb, executate din oel durabil.

Concasoarele cu flci sunt menite pentru frmiarea brut i mijlocie a rocilor supradure, dure i de duritate medie. Sunt folosite i la stadiile secundare de frmiare. Concasarea este efectuat prin strivire, despicare i parial prin frecare. Felul de distrugere depinde de dimensiunea i forma bucilor de material, de profilul i pasul plcii moletate (zimuite), al plcii de frmiare. Dup natura micrii flcii mobile se deosebesc concasoare cu oscilaie simpl a flcii mobile (fig.5.1) i concasoare cu oscilaie complex a flcii mobile (fig.5.2).

53

Fig.5.1. Concasor cu oscilaie simpl: 1 - falc imobil (fix); 2 - falc mobil; 3 - ax; 4 - arbore cu

excentric; 5 - volant; 6 - plci de distanare; 7 - ghivent (urub); 8 - piuli; 9 - pan; 10 - piuli; 11 - aib; 12 - arc; 13 - tij

La concasoarele cu oscilaie complex falca mobil este suspendat de excentricul arborelui principal al concasorului 3. Frecvena flcii mobile alctuiete circa 125-325 min-1.

Fig.5.2. Concasor cu oscilaii complexe ale flcii mobile: 1 - falc fix; 2 - falc mobil; 3 - arbore cu excentric; 4 - plac de

distanare; 5-axa plcii de distanare; 6 - ghivent; 7, 8 - piuli; 9 - arc; 10 - tij

54

Dup situaia axei suspendate a flcii, concasoarele menionate se divizeaz n concasoare cu ax de suspensie n partea superioar (fig.5.1 i 5.2) i inferioar (fig.5.3).

Dup construcia mecanismului de transmisiune a flcii mobile se deosebesc concasoare cu prghie (fig.5.1, 5.2 i 5.3) i cu transmisiune hidraulic (fig.5.4).

Fig.5.3. Concasor cu axa de

suspensie n partea inferioar Fig.5.4. Concasor cu

transmisiune hidraulic

Concasoare cu con (fig.5.5). Bucile de piatr ncrcate n concasor sunt sfrmate ntre conul exterior nemicat 1 i conul mobil interior 2, situat concentric. La apropierea conului intern

(mobil) de cel imobil are loc sfrmarea materialului sub influena forelor de strivire, rupere i parial de frecare; la ndeprtarea lui - evacuarea materialului frmiat. Captul inferior al axei conului mobil 2 este plasat n paharul excentric 3. La rotirea paharului excentric conul mobil se va rostogoli. Frecvena micrii conului mobil e circa de 220-350 min-1.

Se deosebesc concasoare cu con cu pant mare pentru frmiare brut (CCB), concasoare cu pant mic pentru frmiarea mic i mcinare (CCM).

Concasoare cu valuri (fig.5.6). La concasoarele cu valuri concasarea se face prin despicare, strivire i frecare ntre dou valuri (2, 3) cu diametre egale, montate orizontal, care se rotesc n sensuri contrare. Prile de lucru ale valurilor sunt executate sub forma unor bandaje schimbtoare, rezistente la uzur, cu suprafaa

55

neted sau zimat. n concasoarele cu suprafaa neted a valurilor are loc distrugerea materialului prin strivire sau frecare. La cele cu

suprafaa zimat - despicarea materialului. Concasoarele sunt menite n principal pentru frmiarea mrunt a materialelor cu o duritate medie i de asemenea a rocilor cleioase. Dimensiunea produsului frmiat depinde de mrimea orificiului de evacuare dintre valuri i modelul suprafeei de lucru a valurilor. Rulmenii unuia din valuri (sau ai ambilor) au sprijine cu arc 1 i au posibilitatea de a fi mutate n direcii orizontale. Frecvena de turaii a valurilor este de 75-120 min-1.

Fig.5.5. Concasor cu con:

1 con fix; 2 con mobil; 3 pahar excentric

Fig.5.6. Concasor cu valuri: 1 arc; 2 valuri

Concasoare cu ciocane (fig.5.7 i 5.8). La concasoarele cu ciocane concasarea se face izbind bucile de material cu elementele concasoare ale mainii, care se rotesc cu turaii de circa 500-1500 min-1. Se deosebesc concasoare cu ciocane i cu rotor.

La concasoarele cu ciocane (fig.5.7) concasarea se face izbind

bucile de material cu elementele concasoare ale mainii - ciocanele 1 atrnate articulat de rotorul 2, plcile de protecie 3 i grtarele 4 i de asemenea prin frecare. Dimensiunile produsului frmiat sunt reglate prin schimbarea distanei dintre cercul de rotaie a rotorului, grtarului i plcii de protecie. Materialul concasat cade prin spaiile grtarului 4. Concasoarele cu ciocane

56

sunt folosite de regul pentru frmiarea materialelor moi i mcate.

n concasoarele cu ciocane cu rotor (fig.5.8) frmiarea materialului se face cu ciocane fixate dur de rotorul 3 prin loviturile

(izbirea) de plcile de protecie. Dimensiunile necesare sunt determinate de orificii de evacuare reglate de dispozitivul cu arc 4.

Aceste concasoare sunt menite pentru frmiarea brut, mijlocie sau fin a rocilor cu duritate mijlocie.

Fig.5.7. Concasor cu ciocane:

1 ciocan; 2 rotor; 3 plac de protecie; 4 grtar

Fig.5.8. Concasor cu rotor:

1 ciocan; 2 plac reflectoare; 3 rotor; 4 dispozitiv de

reglare cu arc

Conform principiului de funcionare i caracteristicilor constructive, morile se divizeaz n urmtoarele grupe:

a) mori cu role pendulare n care organele de lucru sunt un cilindru i o serie de biele sau role, fiind presate pe cilindru;

b) mori cu role la care corpurile de mcinare sunt apsate pe inelul de lucru prin fora elastic a unui arc;

c) mori cu ciocane la care frmiarea se face de o serie de ciocane fixate dur sau articulat;

d) mori cu vibraie la care frmiarea materialului se face cu ajutorul corpurilor de mcinare ncrcate n tamburul cilindric;

57

e) mori-aerobe la care frmiarea materialului se face la lovirea prticelelor de material ntre ele i de asemenea de pereii camerei la micarea lor n torentul turbulent de aer.


La efectuarea lucrrii este folosit concasorul cu micarea oscilant a flcii mobile.

Se determina:

1. Dimensiunile camerei de ncrcare B i L. Msurrile sunt efectuate cu ajutorul riglei cu diviziunea 0,1 mm (fig.5.9).

Fig.5.9. Schema de calcul a

parametrilor tehnologici ai

concasoarelor cu flci: unghiul de nclinare (de prindere); l1 dimensiunile minimale ale orificiului de evacuare;

l dimensiunile maxime ale orificiului de evacuare; h nlimea prismei materialului scurs la o

singura deschidere a flcii mobile; B limea prismei materialului a flcii mobile

2. Dimensiunea minimal a orificiului de evacuare l, dimensiunea maximal l1 i deplasarea flcii mobile S:

1S l l . (5.1)

3. nlimea h a prismei materialului, scurs la o singura deschidere a flcii mobile:

Sh

tg , (5.2)

unde: unghiul de prindere (unghiul de nclinare a flcii mobile

ctre cea fix), 0,3...0,35 rad.

58

4. Frecventa flcii mobile:

motn

ni

, (5.3)

unde: nmot numrul de turaii ale motorului electric, min-1 (dup indicaiile paaportului motorului);

i raportul de transmitere a transmisiei prin curele, 5.i 5. Productivitatea teoretic a concasorului, m3/or:

160

2

l l hLnP

, (5.4)

unde: l dimensiunea minim a orificiului de evacuare a materialului, m;

l1 dimensiunea maxim a orificiului de evacuare a materialului, m;

h nlimea prismei materialului scurs la o singura oscilaie a flcii mobile, m;

L lungimea camerei de frmiare, m; n frecvena flcii mobile, min-1; coeficient ce caracterizeaz afnarea materialului

frmiat, 0,4...0,75;

densitatea materialului, Mg/m3 (pentru crmid 3

1, 4 /Mg m ).

6. Puterea cheltuit la frmiare, W:

2 2 2124

L B lN

E

, (5.5)

unde: limita de rezisten a materialului, MN/m2 (pentru

crmid 2

7,5...10,0 /MN m );

viteza unghiular a arborelui flcii mobile, rad-1:

30

n

; (5.6)

E modul de elasticitate a materialului frmiat, N/m2

(pentru crmid 1,5 1,8 E MPa );

n frecvena flcii mobile.

59

Pentru verificarea rezultatului cptat se folosete formula: N CBL , (5.7)

unde: C coeficient folosit n funcie de dimensiunile camerei de ncrcare ale concasorului (pentru dimensiunile mai mici de

0,250,4 m, 1/ 60).C

Dup efectuarea calculelor teoretice, studenii ncep pregtirea materialului pentru frmiare, studiaz instalaia (concasorul) i o cupleaz n lucru. Introducnd lent materialul n main, urmresc procesul de frmiare i de funcionare a concasorului.

7. Gradul de frmiare prin formula:

m

m

Dm

d , (5.8)

unde: Dm dimensiunea medie a bucilor de material ncrcate n concasor, mm;

dm dimensiunea medie a bucilor dup frmiare, mm. Dimensiunile materialului ncrcat n concasor nu depete

mrimea de 0,85 B , unde B limea camerei de frmiare a

concasorului. Msurrile se fac cu ajutorul riglei cu diviziunea de 1 mm. Dimensiunea medie este determinat dup trei msurri pn i dup frmiare:

1 2 3

3m

D D DD

; 1 2 3

3m

d d dd

,

unde: D13, d1...3 dimensiunile bucii i, mm,

3i

A B CD

;

3i

a b cd

,

unde: A, B, C i a, b, c limea, nlimea i lungimea bucilor de material pn i dup frmiare.

8. Productivitatea real. Cu ajutorul cntarului se cntrete o cantitate oarecare de material, dup ce acest material se trece prin concasor i se determin timpul necesar pentru sfrmiare. Productivitatea real Mg/ora se determin prin formula:

60

3,6f

MP

t , (5.9)

unde: M masa materialului trecut prin concasor, kg; t timpul necesar pentru frmiarea materialului cu masa

M, sec.

Rotind ncet volantul concasatorului, determinm dimensiunile minimal l i maximal l1 ale orificiului de evacuare, deplasarea S a flcii mobile, lungimea L a camerei de descrcare. n rest, celelalte mrimi din formula (5.4) la determinarea productivitii teoretice a concasorului sunt constante.

Msurile cptate ale dimensiunii l (mm) le introducem n tabelul 5.1.

Tabelul 5.1 Nr. experimentului 1 2 3

Rezultatul msurrii 3 4 3

La indicaia profesorului, pentru dimensiunea minimal a orificiului de evacuare e necesar a determina limitele rezultatelor

msurrii. De exemplu, ntre msurri la determinarea dimensiunii

minime a orificiului de evacuare l s-au obinut urmtoarele valori: 3, 4, 3 mm.

Pentru a calcula eroarea-limit de msurare folosim formula indicat n GOST 8.207-76:

KS , (5.10)

unde: eroarea-limit comitent de msurare; K coeficient care depinde de corelaia ocazional i

neocazional a erorii sistematice;

S determinarea deviaiei medii ptratice sumare a rezultatului msurrii.

Pentru calcularea acestor valori trebuie determinate:

a) valoarea medie a dimensiunii minimale a orificiului de

evacuare l dup rezultatele a n msurri (n cazul nostru dup 3 msurri):

61

1 2 3 3,33

l l ll

;

b) dispersia:

2

2 1

1

n

i

i

l l

Sn

,

unde: n - numrul de msurri, 3n ;

n 1 - gradul de libertate, 1 2n .

Pentru determinarea 2

1

n

i

i

l l

trebuie calculat devierea

dimensiunii minimale a orificiului de evacuare de mrimea mijlocie a acestei dimensiuni dup trei msurri i dup valoarea absolut:

exper. nr. 1 1

0,3l l ;

exper. nr. 2 2

0,7l l ;

exper. nr. 3 3

0,3l l .

Pentru fiecare experien determinm deviaia ptratic:

exper. nr. 1 2

10,09l l ;

exper. nr. 2 2

20, 49l l ;

exper. nr. 3 2

30,09l l .

Determinm suma deviaiilor ptratice pentru toate experienele:

2

1

0,09 0, 49 0,09 0,67n

i

i

l l

.

Dup valoarea obinut determinm dispersia:

2

2 1 0,67 0,341 2

n

i

i

l l

Sn

.

Deviaia medie ptratic:

62

20,34 0,6S S .

Coeficientul K este determinat prin formula:

x

KS S

,

unde: eroarea ocazional de msurare, p xt S ;

xS deviaia medie ptratic a valorii medii:

0,60,35

0,3xS

Sn

;

n = 3 numrul de msurri; eroarea absolut de msurare:

0,1 3,3 0,33gl ;

g eroarea relativ:

diviziunea riglei 10,1

limita riglei 10g

;

S deviaia medie ptratic a greelii sistematice:

0,330, 2

3S

n

;

tp valoarea criteriului lui Student. Aceasta se ia din ndreptar n funcie de numrul de msurri i gradul de probabilitate. Pentru probabilitatea P = 0,95 i trei experiene tp = 4,303 i atunci

4,303 0,35 1,51p xt S .

Obinem coeficientul K:

1,51 0,333,3

0,35 0, 2x

KS S

.

Deviaia medie ptratic a erorii ntregi se calculeaz dup formulele:

2 20,12 0,04 0, 4

xS S S .

63

Atunci limita comitent a erorii la msurare este:

3,3 0, 4 1,32KS .

Rezultatele msurrii dimensiunii minimale a orificiului de evacuare a concasorului la gradul de probabilitate P = 0,95 este:

( );l l i p

2,0 3,3 4,6 .


La lucrarea de laborator se admit numai persoanele care au

studiat prescripiile securitii muncii i au subsemnat n registu. Lucrarea se face n grupuri de 4-5 studeni.

Pentru efectuarea msurrilor, reglrii concasorului i a altor lucrri instalaia de laborator trebuie s fie deconectat de la reeaua electric. Se afieaz inscripiile: ,,Se desfoar lucrri, ,,Cuplarea este interzis.

Sunt categoric interzise cuplarea instalaiei de laborator i efectuarea msurrilor n lipsa profesorului.

n cazul cnd o parte din material s-a oprit i nu poate fi frmiat, instalaia trebuie decuplat de la reea i numai atunci pot fi nlturate din camer bucile de material.

5.3. Darea de seama

Darea de seam a lucrrii se prezint n caiet n conformitate cu ordinea i metoda de efectuare a lucrrii.

Desenele se execut n creion. Lucrarea este susinut dup finalizarea ei i ntocmirea drii de seam.

64

6. MALAXOARE

Scopul lucrrii: consolidarea cunotinelor teoretice nsuite n cadrul prelegerilor la tema Maini i instalaii pentru prepararea betoanelor i mortarelor.

Coninutul lucrrii: - studierea construciei i funcionrii malaxoarelor; - determinarea productivitii malaxorului i puterii motorului

de acionare; Aparate, utilaje i instrumente: malaxor C-756; rigl

gradat, limitele scrii 01,0 m, valoarea unei diviziuni 0,001 m, eroarea relativ 1 %; cronometru, limitele scrii 060 s, valoarea unei diviziuni 1 s, eroarea relativ 2 %; taxometru CK-751, limitele scrii 01000,0 rot/min., valoarea unei diviziuni 10 rot/min, eroarea relativ 1 %.

6.1. Noiuni teoretice generale

Prepararea mecanic a betonului i mortarului este recomandabil din punct de vedere economic i raional din punct de vedere tehnic att n ntreprinderile mari, ct i pe antierele mici. Utilizarea mainilor i instalaiilor pentru prepararea betoanelor i mortarelor permite nu numai obinerea amestecurilor calitative, dar i o economie de liani, n special de ciment.

Mainile de amestecat se clasific astfel: a) Dup modul de funcionare: - maini cu funcionare periodic (fig.6.1, a), la care

ncrcarea materialelor n tob se face n poriuni separate i fiecare poriune nou se ncarc numai dup descrcarea amestecului gata fabricat;

- maini cu funcionare continu (fig.6.1, b), la care ncrcarea i descrcarea au loc fr ntrerupere.

65

Fig.6.1. Schema malaxoarelor dup modul de funcionare:

a) - cu funcionare periodic; b) - cu funcionare continu

b) Dup modul de amestecare: - maini de amestecat prin cdere liber (gravitaional)

(fig.6.2, a), n care amestecarea se petrece ntr-o tob rotitoare, care are pe suprafaa ei interioar o serie de palete ce antreneaz i arunc materialul amestecului. Malaxoarele gravitaionale se folosesc pentru prepararea amestecurilor moi cu tasarea conului pn la 8 cm;

- maini cu amestecare forat (fig.6.2, b), n care amestecarea se face ntr-o tob fix sau rotitoare, cu ajutorul unor palete ce se mic n interiorul ei. Malaxoarele cu amestecare forat se folosesc pentru prepararea amestecurilor mai puin moale i vrtoase.

Fig.6.2. Schema malaxoarelor dup modul de amestecare: a) - amestecare prin cdere liber; b) - amestecare forat

c) Dup mobilitate: - staionare (fig.6.3, a), care sunt utilizate la ntreprinderi de

producere a betoanelor i mortarelor;

66

- mobile (fig.6.3, b, c), care sunt remorcate sau autopropulsate. Ele sunt folosite la antiere sau pentru prepararea i transportarea amestecurilor.

Fig.6.3. Schema malaxoarelor dup modul de mobilitate: a) - staionare; b) i c) mobile

6.2. Construcia i funcionarea agregatului de tencuit C-756

Agregatul de tencuit C-756 este compus din amestectorul I, ascensor cu schip II, sit vibrant III, instalaie de pompare IV (fig.6.4).

Fig.6.4. Schema agregatului de tencuit C-756

Malaxorul este compus din toba 1 de forma unui cilindru

orizontal cu partea superioar tiat i cu marginile ndoite spre exterior i arborele cu palete 2, care este susinut de lagrele 3, fixate de partea exterioar a pereilor laterali ai tobei (fig.6.5). Micarea de

67

rotaie de la motorul electric 4, prin reductorul 5 i ambreiajul 6, este transmis arborelui cu palete. Descrcarea mortarului din tob se face prin nclinarea manual a tobei.

Toba se ncarc cu cupa de ncrcare 7, care la ridicare se deplaseaz la nceput n lungul celor dou ghidaje 8, pentru ca apoi, ajungnd la capetele acestor ghidaje, s nceap a se roti n jurul axelor rolelor din fa.

Fig.6.5. Schema cinematic a malaxorului i ascensorului cu schip

Arborelui superior 9 i se transmite micarea de rotaie de la arborele principal printr-o transmisie cu lan 10. Rotind spre dreapta prghia de comand 11 a mecanismului de ridicare, se slbete frna 12 i se cupleaz ambreiajul 13, din care cauz arborele superior ncepe s se roteasc. Cablurile 14 de ridicare a cupei se nfoar pe tamburele 15, cupa ncrcat ncepe s se ridice. Decuplarea mecanismului de ridicare se face automat, imediat ce cupa atinge

poziia superioar maxim.

68

Sita vibratoare 1 (fig.6.6) se folosete pentru separarea fraciunilor mari din mortar i se suspend pe arcuri moi 2, pentru ca s nu se transmit vibraiile la obiectele nconjurtoare. Micarea sitei vibratoare (vibrarea) se obine cu ajutorul unui motor electric 3, pe arborele cruia se fixeaz greutile neechilibrate 4. n procesul funcionrii, greutatea neechilibrat tinde s deplaseze motorul n sensul forei centrifuge, provocnd vibrarea sistemului. Numrul de oscilaii pe minut este egal cu turaia motorului.

Fig.6.6. Schema sitei vibratoare

Trecnd prin sitele vibratoare, mortarul nimerete n buncr, de unde se transport pn la locul de lucru cu ajutorul pompei de mortar cu piston (plunger).

Pompele de mortar cu piston i diafragm elastic (fig.6.7) se compun din mecanismul de pompare, mecanismul de antrenare,

asiul i mecanismul de deplasare. Din ansamblul instalaiei mai fac parte i conductele cu toate piesele de mbinare i etanare.

Fig.6.7. Schema pompei de mortar

69

Principiul de funcionare al pompei de mortar este urmtorul: n camera de lucru 1 care are dou supape sferice 2 i 3 (de aspiraie, respectiv de refulare), sub aciunea pistonului 4 i apei care s afl n cilindrul 7 se formeaz alternativ o depresiune i o compresiune din care cauz se produce aspiraia mortarului (care vine dinspre buncrul 5) i refularea lui n camera pneumatic 6.

La deplasarea plungerului spre dreapta se produce o

depresiune i mortarul este aspirat n camera de lucru, iar la deplasarea lui spre stnga, apa, care se afla n cilindrul 7, apas din toate prile pe diafragma de cauciuc 8. Din aceast cauz, supapa de aspiraie este apsat pe scaunul ei i ntrerupe intrarea mortarului, iar mortarul, care se afl n camera de lucru, este mpins n sus i, ridicnd supapa de refulare, trece n camera pneumatic i de aici n conducta de transport 9, pentru a fi condus spre locul de lucru.

Camera pneumatic are rolul de amortizator al vibraiilor i regleaz uniformizarea scurgerii mortarului prin furtunul de transport i presiunea din reeaua de transport, care trebuie s rmn n jurul a 1,5 MPa. Cnd presiunea apei din cilindrul protector trece de 1,5 MPa arcul 10 se comprim i deschide un orificiu prin care poate s treac din cilindrul de ap n partea superioar a clopotului 11 prin ridicarea supapei 12.

Mecanismul de antrenare este alctuit dintr-un motor electric 13 asincron trifazic n scurtcircuit. De la arborele motorului micarea se transmite prin roile dinate 14 unui arbore cotit 15, care la rndul su antreneaz biela 15 a pistonului.


a) La lucrarea de laborator se admit numai persoanele care au studiat construcia, principiul de lucru al malaxoarelor i regulamentul cu privire la tehnica securitii n timpul efecturii lucrrilor.

b) nainte de a ncepe lucrarea trebuie s fie controlat starea fixrii tuturor ansamblurilor, funcionarea limitatoarelor.

70

c) nainte de a conecta malaxorul trebuie prevenite persoanele din nemijlocita apropiere.

d) Dup terminarea lucrrii automatele panoului de alimentare cu electricitate trebuie s fie deconectate.


a) Determinarea productivitii mainilor de amestecat Productivitatea mainilor de amestecat cu funcionare

periodic depinde de capacitatea tobelor i de timpul consumat pentru pregtirea unei singure arje. Capacitatea de producie a betonierelor i a malaxoarelor depinde de suma volumelor materialelor uscate care se ncarc n tob pentru pregtirea unei singure arje. Productivitatea mainilor de amestecat (m3/or) este:

1 1 2t mP V z k k , (6.1)

unde: Vt capacitatea tobei, m3; zm numrul de arje pe or.

Numrul de arje pe or:

3600 /m az t ,

unde: ta timpul necesar pentru pregtirea unei arje de amestec, s:

a am dt t t t ;

t timpul necesar pentru ncrcarea tobei, s:

10...20 .t s

Timpul tam depinde de mrimea arjei i este cuprins n limitele:

60100 s pentru beton obinuit; 6090 s pentru mortarele de var sau mixte; 120150 s pentru mortarele cu agregate uoare;

td timpul necesar pentru descrcarea produsului finit n cazul tobei basculante sau tobei oscilante nu depete 10 s;

71

k1 coeficientul de utilizare a capacitii de ncrcare a

tobei, 1 /m tk V V . Valoarea coeficientului k1 depinde de

proprietile mortarului i este de circa 0,650,80; k2 coeficientul de spor al materialelor amestecate,

2/

a tk V V . Valoarea coeficientului k2 depinde de golurile dintre

particulele agregatelor i este de circa 0,650,70 pentru beton, 0,851,0 pentru mortar;

Vm volumul materialelor uscate ncrcate, m3; Va volumul amestecului preparat, m3.

b) Determinarea productivitii ascensorului cu schip Productivitatea ascensorului cu schip (m3/or) s calculeaz

prin formula:

2 c c cP V z k , (6.2)

unde: Vc capacitatea de ncrcare a cupei, m3; zc numrul de cicluri de ridicare a cupei pe or,

3600 /c cz t ;

tc timpul unui ciclu de ridicare a cupei, s:

c rt t t ;

t timpul necesar pentru ncrcarea-descrcarea cupei, s; tr timpul necesar pentru ridicarea-cobo

Indrumar de Laborator

Documents

Transcript of Indrumar de Laborator