VÝPOČTOVÁ ZPRÁVA: VYHAZOVACÍ ZAŘÍZENÍ...Výpočet sloupu 3.1 Výpočet reakcí v uložení sloupu 3.2 Výpočet snímacích kladek 3.4 Výpočet průhybu sloupu 3.5 Pevnostní

Katedra konstruování strojů

Fakulta strojní

KA 10 - VULKANIZAČNÍ LIS

VÝPOČTOVÁ ZPRÁVA: VYHAZOVACÍ ZAŘÍZENÍ

doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

verze - 1.0

Hledáte kvalitní studium?

Nabízíme vám jej na Katedře konstruování strojů Katedra konstruování strojů je jednou ze šesti kateder Fakulty strojní na Západočeské univerzitě v

Plzni a patří na fakultě k největším. Fakulta strojní je moderní otevřenou vzdělávací institucí

uznávanou i v oblasti vědy a výzkumu uplatňovaného v praxi.

Katedra konstruování strojů disponuje moderně vybavenými laboratořemi s počítačovou technikou,

na které jsou např. studentům pro studijní účely neomezeně k dispozici nové verze předních CAD

(Pro/Engineer, Catia, NX ) a CAE (MSC Marc, Ansys) systémů. Laboratoře katedry jsou ve všední dny

studentům plně k dispozici např. pro práci na semestrálních, bakalářských či diplomových pracích, i

na dalších projektech v rámci univerzity apod.

Kvalita výuky na katedře je úzce propojena s celouniverzitním systémem hodnocení kvality výuky, na

kterém se průběžně, zejména po absolvování jednotlivých semestrů, podílejí všichni studenti.

V současné době probíhá na katedře konstruování strojů významná komplexní inovace výuky, v rámci

které mj. vznikají i nové kvalitní učební materiály, které budou v nadcházejících letech využívány pro

podporu výuky. Jeden z výsledků této snahy máte nyní ve svých rukou.

V rámci výuky i mimo ni mají studenti možnost zapojit se na katedře také do spolupráce s předními

strojírenskými podniky v plzeňském regionu i mimo něj. Řada studentů rovněž vyjíždí na studijní stáže

a praxe do zahraničí.

Nabídka studia na katedře konstruování strojů:

Bakalářské studium (3roky, titul Bc.)

Studijní program B2301: strojní inženýrství („zaměřený univerzitně“)

B2341: strojírenství (zaměřený „profesně“)

Zaměření Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika

Design průmyslové techniky Diagnostika a servis silničních vozidel Servis zdravotnické techniky

Magisterské studium (2roky, titul Ing.)

Studijní program N2301: Strojní inženýrství

Zaměření Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika

Více informací naleznete na webech www.kks.zcu.cz a www.fst.zcu.cz

Západočeská univerzita v Plzni, 2014

ISBN © doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D.

Ing. Jakub Jirásko Ing. Šimon Pušman Ing. Zdeněk Raab, Ph.D. Ing. Petr Votápek, Ph.D.

http://www.kks.zcu.cz/

http://www.fst.zcu.cz/

Obsah:

1. Technická data

2. Výpočet páky2.1 Výpočet reakcí v místě uložení páky2.2 Výpočet kluzných pouzder2.3 Výpočet průhybu páky2.4 Pevnostní výpočet páky

3. Výpočet sloupu3.1 Výpočet reakcí v uložení sloupu3.2 Výpočet snímacích kladek3.4 Výpočet průhybu sloupu3.5 Pevnostní výpočet sloupu

4. Výpočet hydromotoru pro zvedání sloupu

5. Výpočet spojující hřídele5.1 Výpočet reakcí v uložení spojující hřídele5.2 Pevnostní výpočet hřídele

6. Výpočet ozubeného převodu6.1 Výpočet ozubeného hřebenu6.2 Výpočet pastorku

7. Výpočet pera

Non-Commercial Use OnlyStránka 3

1. Technická data

Vyhazovací zařízení viz obr.1 je součástí membránového vulkanizačního lisu. Slouží pro podepření pneumatiky během jejího oddělování od spodního disku a k jejímu vyzvednutí do horního prostoru membránového vulkanizačního lisu. V rámci této výpočtové zprávy budou kontrolovány jednotlivé díly vyhazovacího zařízení v jeho dvou základních pracovních polohách. Jedná se o polohu zasunutou viz obr.2. a polohu vysunutou viz obr.3. Těmto pracovním polohám odpovídají okrajové podmínky jednotlivých úloh.

Okrajové podmínky:

≔F1 20000 nosnost vyhazovacího zařízení v zasunuté poloze - maximální síla potřebná pro odtržení pneumatiky

≔F2 5000 nosnost vyhazovacího zařízení ve vysunuté poloze - maximální síla potřebná pro vyzvednutí pneumatiky

≔s 700 zdvih sloupů

≔pprac 16 pracovní tlak hydraulické soustavy


Obr. 1 - Vyhazovací zařízení


Obr. 2 - Vyhazovací zařízení v zasunuté poloze


Obr. 3 - Vyhazovací zařízení ve vysunuté poloze


2. Výpočet páky

2.1 Výpočet reakcí v uložení páky

Při odtržení pneumatiky od spodního disku je pneumatika opřena o dvojici podpěrných desek. Podpěrné desky jsou uloženy na koncích pák. Každá páka je tedy na konci zatížena 1/2 síly F1.Páka poz.1 je pomocí kluzných pouzder poz. 3 rotačně spojena se sloupem poz. 2.

Obr. 4 - Pevnostní výpočet páky

Vstupní hodnoty:

≔L1 975 vzdálenost působiště síly od osy rotace páky

≔a 187 vzdálenost mezi kluznými pouzdry

≔Fp =⋅―1

2F1

⎛⎝ ⋅1 104 ⎞⎠ síla působící na jednu páku - 1/2

síly potřebné pro odtržení pneumatiky


Výstupní hodnoty:

≔Mop =⋅L1 Fp⎛⎝ ⋅9.75 10

3 ⎞⎠ ⋅ ohybový moment

Reakce v úložných místech

≔RA =――Mop

a⎛⎝ ⋅5.214 10

4 ⎞⎠ reakce v místě A

≔RB =RA⎛⎝ ⋅5.214 10

4 ⎞⎠ reakce v místě B

Výše uvedeným výpočtem 1.1 byly zjištěny reakce Ra a Rb , potřebné pro kontrolu tlaků v kluzných pouzdrech.

2.2 Výpočet kluzných pouzder

Rotační vazba mezi pákou a sloupem je realizována dvojicí kluzných pouzder Iglidur G poz. 3 viz obr. 1. Výpočet tlaku v kluzných pouzdrech byl proveden na základě doporučení výrobce, uvedeném v katalogu Iglidur. Teplota kluzných pouzder během provozu vyhazovacího zařízení dosahuje cca 20°C.

Tab. 1 - Povolený průměrný statický povrchový tlak při 20°C katalog Iglidur výrobce Hennlich


Vstupní hodnoty:

≔pdov 80 dovolený měrný tlak v kluzném pouzdru při 20°C (hodnota dle tab. 1.)

≔bh 100 šířka kluzného pouzdra

≔dhorl 125 vnitřní průměr kluzného pouzdra

Výstupní hodnoty:

≔Shorl =⋅bh dhorl⎛⎝ ⋅1.25 10

4 ⎞⎠2 nosná plocha kluzného pouzdra

≔phorl =――RA

Shorl

4.171 vypočtený tlak v kluzném pouzdru

≔POUZDRO =||||

|

if

else

≤phorl pdov

‖‖ “vyhovuje”

‖‖ “nevyhovuje”

“vyhovuje”

ZávěryVypočtený tlak v kluzném pouzdru nepřevyšuje hodnoty povolené výrobcem, tudíž kluzná pouzdra iglidur G vyhovují požadavkům.


2.3 Výpočet průhybu páky

Pro výpočet průhybu, je páka zjednodušena na vetknutý nosník zatížený na konci silou Fp

viz obr.5. Vetknutí nahrazuje uložení páky na sloupu, uvedené viz obr. 4.Páka je rozdělena na dvě části s různými průřezy. Pro část 1 byl, pro zjednodušení výpočtu, nahrazen proměnlivý průřez konstantním průřezem. Celkový průhyb páky je roven součtu průhybů v jednotlivých částech.

Obr. 5 - Páka vyhazovacího zařízení

≔vpmax 3 maximální dovolený průhyb páky (zvolená hodnota)


Část 1

Vstupní hodnoty:

≔Eoc 210000 modul pružnosti oceli v tahu

≔L1 975 vzdálenost působiště síly od osy rotace páky = vzdálenost působiště síly od místa vetknutí části 1

≔b1.1 120 vnější šířka uzavřeného profilu

≔b1.2 104 vnitřní šířka uzavřeného profilu

≔h1.1 276 vnější výška uzavřeného profilu

≔h1.2 264 vnitřní výška uzavřeného profilu

Výstupní hodnoty:

≔Jz =―――――――−⋅b1.1 h1.1

3⋅b1.2 h1.2

3

12

⎛⎝ ⋅5.078 107 ⎞⎠

4 kvadratický moment profilu části 1

≔v1 =⋅―――1

⋅Eoc Jz

―――⋅Fp L1

3

30.29 průhyb páky část 1

Část 2

Vstupní hodnoty:

≔L2 530 délka páky - část 2

≔b2.1 106 vnější šířka uzavřeného profilu

≔b2.2 90 vnitřní šířka uzavřeného profilu

≔h2.1 142 vnější výška uzavřeného profilu

≔h2.2 130 vnitřní výška uzavřeného profilu


Výstupní hodnoty:

≔Jz =―――――――−⋅b2.1 h2.1

3⋅b2.2 h2.2

3

12

⎛⎝ ⋅8.815 106 ⎞⎠

4 kvadratický moment profilu části 2

≔v2 =⋅―――1

⋅Eoc Jz

―――⋅Fp L2

3

30.268 průhyb páky část 2

≔vp =+v1 v2 0.558 celkový průhyb páky

≔PAKA =||||

|

if

else

≤vp vpmax



“vyhovuje”

ZávěryVypočtený průhyb páky dosahuje menších hodnot než maximální dovolený průhyb páky, tudíž páka vyhovuje.


2.4 Pevnostní výpočet páky

Páka viz. obr. 5 je vyrobena jako svařenec. Jednotlivé díly jsou zhotoveny z ocelových plechů dle ČSN 42 5310 z materiálu ČSN 11 375. Při zatížení silou Fp je páka namáhána ohybovým a smykovým napětím. Vzhledem k rozměrům a poloze zatížení páky, bude smykové napětí zanedbáno.

Vstupní hodnoty:

≔Re3 225 mez kluzu materiálu ČSN 11 375 -hodnota dle [3]

≔sp 2.5 bezpečnost k mezi kluzu (houževnatý materiál) - hodnota dle [2]

≔σdov3 =――Re3

sp

90 dovolené napětí v ohybu

Výstupní hodnoty:

≔Mop1 =⋅F1 L1⎛⎝ ⋅1.95 10

4 ⎞⎠ ⋅ ohybový moment v části 1

≔Wo1 =―――――――−⋅b1.1 h1.1

3⋅b1.2 h1.2

3

⋅6 h1.1

⎛⎝ ⋅3.68 105 ⎞⎠

3 modul průřezu v ohybu v části 1

≔σo1 =――Mop1

Wo1

52.992 vypočtené napětí v ohybu v části 1

≔Mop2 =⋅F1 L2⎛⎝ ⋅1.06 10

4 ⎞⎠ ⋅ ohybový moment v části 2

≔Wo2 =―――――――−⋅b2.1 h2.1

3⋅b2.2 h2.2

3

⋅6 h2.1

⎛⎝ ⋅1.242 105 ⎞⎠

3 modul průřezu v ohybu v části 2

≔σo2 =――Mop2

Wo2

85.378 vypočtené napětí v ohybu v části 2

≔PAKA =||||

|

if

else

∧≤σo1 σdov3 ≤σo2 σdov3



“vyhovuje”


ZávěryVypočtené hodnoty napětí v ohybu v jednotlivých průřezech páky nepřevyšují dovolené napětí v ohybu, tudíž páka pevnostně vyhovuje.

3. Výpočet sloupu

3.1 Výpočet reakcí v uložení sloupu

Snímací kladky (terminologie SKF) poz. 4. vytvářejí lineární vedení sloupu poz. 5. Snímací kladky jsou připevněny k tubusu poz. 3., který je spojen s rámem lisu poz. 1. Sloup je zvedán pomocí hydromotoru poz. 2. Pro pevnostní a tuhostní výpočet bylo reálné konstrukční řešení zjednodušeno na nosník na dvou podporách s převislým koncem. Nosník je zatížen na konci ohybovým momentem od síly působící na konci páky viz obr. 6.

Obr. 6 - Schéma uložení sloupu


Sloup v poloze 1 - zasunutý

Vstupní hodnoty:

≔F1.z =⋅―1

2F1

⎛⎝ ⋅1 104 ⎞⎠ síla půsubící na konci páky v poloze 1

- 1/2 maximální síly potřebné pro odtržení pneumatiky

=L1 975 vzdálenost působyště síly F1.z od osy sloupu

≔a 545 vzdálenost mezi snímacími kladkami

≔b1 186 délka převislého konce v poloze 1

Výstupní hodnoty:

≔Mos1 =⋅F1.z L1⎛⎝ ⋅9.75 10



≔R1.B =――Mos1

a⎛⎝ ⋅1.789 10


≔R1.A =R1.B⎛⎝ ⋅1.789 10


Sloup v poloze 2 - vysunutý

Vstupní hodnoty:

≔F2.v =⋅―1

2F2

⎛⎝ ⋅2.5 103 ⎞⎠ síla působící na konci páky v poloze

2 - 1/2 maximální síly potřebné pro vyzvednutí pneumatiky

≔a 545 vzdálenost mezi snímacími kladkami

≔b2 886 délka převislého konce v poloze 2


Výstupní hodnoty:

≔Mos2 =⋅F2.v L1⎛⎝ ⋅2.438 10



≔R2.B =――Mos2

a⎛⎝ ⋅4.472 10


≔R2.A =R2.B⎛⎝ ⋅4.472 10


Na základě výše uvedeného výpočtu byly zjištěny hodnoty reakcí v místech uložení sloupu, pro dvě základní polohy zdvihacího zařízení.

3.2 Výpočet snímacích kladek

Na snímací kladky poz. 4. viz obr.6 působí reakce zjištěné výpočtem 3.1. V níže uvedeném výpočtu bude kontrolována statická únosnost zvolených snímacích kladek vzhledem k jejich zatížení.

Snímací kladky typ: PW KRE 52.2RS výrobce: SKF

Vstupní hodnoty:

≔Cstat 26500 statická únosnost snímacích kladek -dle katalogu produktů SKF

≔F1.rkl =R1.A⎛⎝ ⋅1.789 10

4 ⎞⎠ radiální zatížení ložiska v poloze sloupu 1 - zasunutý

≔F2.rkl =R2.A⎛⎝ ⋅4.472 10

3 ⎞⎠ radiální zatížení ložiska v poloze sloupu 2 - vysunutý

Výstupní hodnoty:

≔SNIMACI_KLADKA =||||

|

if

else

∧≤F1.rkl Cstat ≤F2.rkl Cstat



“vyhovuje”

ZávěryZvolené snímací kladky splňují požadavky na statickou únosnot v obou základních polohách vyhazovacího zařízení.


3.3 Výpočet průhybu sloupu

Sloup je vyroben jako svařenec. Jeho hlavní částí je tělo sloupu tvořené ocelovou trubkou. Pro výpočet průhybu je reálná konstrukce zjednodušena na nosník na dvou podporách s převislým koncem viz obr. 6.

Vstupní hodnoty:

≔vsmax 5 maximální dovolený průhyb sloupu

=Eoc⎛⎝ ⋅2.1 10

5 ⎞⎠ modul pružnosti oceli v tahu

≔Ds 120 vnější průměr sloupu

≔ds 108 vnitřní průměr sloupu

Výstupní hodnoty:

≔Jzs =―――――⋅ ⎛⎝ −Ds

4ds

4 ⎞⎠

64

⎛⎝ ⋅3.5 10−6⎞⎠

4 kvadratický moment průřezu sloupu

≔v1 =⋅―――1

⋅Eoc Jzs

⎛⎜⎝

+――――⋅⋅R1.A a

2b1

3――――

⋅⋅R2.A a b12

2

⎞⎟⎠

0.506 průhyb sloupu v poloze 1 -zasunutý

≔v2 =⋅―――1

⋅Eoc Jzs

⎛⎜⎝

+――――⋅⋅R2.A a

2b2

3――――

⋅⋅R2.A a b22

2

⎞⎟⎠

1.835 průhyb sloupu v poloze 2 -vysunutý

≔SLOUP =||||

|

if

else

∧≤v1 vsmax ≤v2 vsmax



“vyhovuje” sloup

ZávěryVypočtený průhyb sloupu dosahuje menších hodnot než maximální dovolený průhyb sloupu.


3.4 Pevnostní výpočet sloupu

Sloup je vyroben jako svařenec. Hlavní částí sloupu tvoří bezešvá ocelová trubka ČSN 42 5715 z materiálu ČSN 11 453. Ohybový moment dosahuje maxima ve vysunuté poloze zdvihacího zařízení a je konstantní po celé délce sloupu.

Vstupní hodnoty:

≔Re 280 mez kluzu materiálu ČSN 11 453 -hodnota dle [3]

≔ss 2.5 bezpečnost k mezi kluzu (houževnatý materiál) - hodnota dle [2]

=Ds 120 vnější průměr sloupu

=ds 108 vnitřní průměr sloupu

≔σsdov =―Re

ss

112 dovolené napětí v ohybu

≔Mosmax =Mos2⎛⎝ ⋅2.438 10

3 ⎞⎠ ⋅ maximální ohybový moment

≔Wo =―――――⋅ ⎛⎝ −Ds

4ds

4 ⎞⎠

32 Ds

⎛⎝ ⋅5.834 104 ⎞⎠

3 modul průřezu v ohybu

≔σo =―――Mosmax

Wo

41.78 vypočtené napětí v ohybu

≔SLOUP =||||

|

if

else

≤σo σsdov



“vyhovuje”

ZávěryVypočtené napětí v ohybu nepřevyšuje dovolené napětí v ohybu, tudíž sloup pevnostně vyhovuje.


4. Výpočet hydromotoru pro zvedání sloupu

Pro zvedání sloupu je použit hydromotor poz. 2. viz. obr. 6.

Hydromotor: typ: UNH 315-R-O-50/36-1200-N-MA-V-O výrobce: ULBRICH

Vstupní hodnoty:

≔Fp =⋅―1

2F2

⎛⎝ ⋅2.5 103 ⎞⎠ požadovaná síla - 1/2 maximální síly

potřebné pro vyzvednutí pneumatiky

≔Dpíst 40 průměr pístu hydromotoru

≔pprac 16 pracovní tlak v hydromotoru

Výstupní hodnoty:

≔Spíst =―――⋅ Dpíst

2

4

⎛⎝ ⋅1.257 103 ⎞⎠

2 průřez pístu hydromotoru

≔Fprac =⋅Spíst pprac⎛⎝ ⋅2.011 10

4 ⎞⎠ pracovní síla hydromotoru

≔HYDROMOTOR =||||

|

if

else

≥Fprac F1



“vyhovuje”

ZávěryZvolený hydromotor je schopen vyvinout požadovanou maximální sílu, splňuje tudíž požadavky.


5. Pevnostní výpočet spojující hřídele

5.1 Výpočet reakcí v uložení spojující hřídele

Hřídel poz. 4, spojuje oba sloupy poz.5 zdvihacího zařízení přes dvojici ozubených kol poz.2 a ozubených hřebenů poz.3. Tím je zajištěno souběžné vysunutí obou sloupů. Při opoždění či výpadku jednoho z hydromotorů je hřídel zatěžována točivým a ohybovým momentem vzniklým tíhou jednoho sloupu, ramene a dalších částí k nim připevněných. Hřídel je na koncích uložena v ložiskových domcích poz.1. které jsou upevněny k rámu lisu.

Obr 7 - Spojující hřídel


Vstupní hodnoty:

≔Fs1 =⋅―1

2F2

⎛⎝ ⋅2.5 103 ⎞⎠ síla potřebná pro zvednutí sloupu při

výpadku jednoho hydromotru - 1/2 síly potřebné pro vyzvednutí pneumatiky

≔do1 80 průměr roztečné kružnice pastorku

≔a 183 vzdálenosti pastorků od uložení hřídele

≔b 1664 vzdálenost mezi pastorky

Výstupní hodnoty:

≔Mt =⋅Fs1 ――do1

2100 ⋅ točivý moment přenášený spojující

hřídelí


≔RA =―――⋅Fs1 ((−b))

+⋅2 a b⋅−2.049 10

3 reakce v místě uložení A

≔RB =−RA⎛⎝ ⋅2.049 10

3 ⎞⎠ reakce v místě uložení B

≔Mo =⋅RB a 375.015 ⋅ maximální ohybový moment na spojující hřídeli

Výše uvedeným výpočtem byly zjištěny hodnoty Mt a Mo potřebné pro pevnostní výpočet spojující hřídele.


5.2 Pevnostní výpočet spojující hřídele

Spojující hřídel má plný kruhový průřez a je vyrobena z materiálu ČSN 11 523.

Vstupní hodnoty:

≔Re 333 mez kluzu materiálu ČSN11 523 - hodnota dle [3]

≔ssh 2.5 bezpečnost k mezi kluzu (houževnatý materiál) - hodnota dle [2]

≔dsh 42 průměr spojující hřídele

Výstupní hodnoty:

≔σdov =―Re

ssh

133.2 dovolené normálové napětí

≔Wk =―――⋅ dsh

3

16

⎛⎝ ⋅1.455 104 ⎞⎠

3 modul průřezu v krutu

≔τk =――Mt

Wk

6.874 vypočtené napětí v krutu

≔Wo =―――⋅ dsh

3

32

⎛⎝ ⋅7.274 103 ⎞⎠

3 modul průřezu v ohybu

≔σo =――Mo

Wo

51.559 vypočtené napětí v ohybu

≔σred =‾‾‾‾‾‾‾‾‾

+σo2

⋅4 τk2

53.36 vypočtené celkové redukované napětí - Questova hypotéza

≔SPOJUJICI_HRIDEL =||||

|

if

else

≤σred σdov



“vyhovuje”

ZávěryVypočtená hodnota celkového redukovaného napětí ve spojující hřídeli je menší než dovolené napětí, tudíž hřídel pevnostně vyhovuje.


6. Výpočet ozubeného převodu

Pro zajištění souběžného vysunutí obo sloupů vyhazovacího zařízení je jejich pohyb svázán pomocí spojující hřídele viz kapitola 5. Vazba mezi spojující hřídelí a sloupy je realizována ozubeným převodem viz obr.8.

Obr.8 - Ozubený převod

Obecné vstupní hodnoty:

≔npast 15 ――1

minotáčky pastorku 2

=Mt 100 ⋅ přenášený točivý moment - hodnota dle výpočtu 5.

≔Lh 6300 trvanlivost převodů


6.1 Výpočet ozubeného hřebenu

Výpočet je proveden dle Merrita (ČSN 014686).Ozubený hřeben je vyroben z materiálu ČSN 12 050.6

Vstupní hodnoty 1 - hodnoty dle [1] :

≔σDohreben 170 dovolené napětí pro ohyb zubu

≔σDdhreben 20 dovolené napětí pro otlačení zubu

≔r0 1.24 rychlostní součinitel pro ohyb zubů hřebene

≔y02 3.35 tvarový součinitel pro ohyb zubů hřebene

≔rd 1.6 rychlostní součinitel pro otlačení zubů hřebene

≔yd 1.5 tvarový součinitel pro otlačení zubů hřebene

Vstupní hodnoty 2:

≔z1 20 počet zubů na pastorku

≔Dpast 80 průměr pastorku

≔m1.2 4 modul hřebenu a pastorku

≔b1.2 32 šířka ozubení

≔i převodový poměr

=Lh 6300 trvanlivost převodů


Výstupní hodnoty:

≔c01 =――――⋅σDohreben r0

y02

62.925 srovnávací hodnota pro ohyb zubu hřebenu

≔cd1 =――――⋅σDdhreben rd

yd

21.333 srovnávací hodnota pro otlačení

≔ψ =――b1.2

m1.2

8 poměr šířky ozubení ku modulu ozubení

≔F1.2 =――Mt

――Dpast

2

2.5 síla působící do ozubení hřebenu

≔Flim =⋅⋅⋅ cd1 m1.22

ψ 8.579 limitní síla působící do ozubení hřebenu

≔HREBEN =||||

|

if

else

≤F1.2 Flim



“vyhovuje”


6.2 Výpočet pastorku

Výpočet je proveden dle Merrita (ČSN 014686).Pastorekje vyroben z materiálu ČSN 12 050.6

Vstupní hodnoty 1 - hodnoty dle [2] :

≔σDOpastorek2 170 dovolené napětí pro ohyb zubu

≔σDpastorek2 20 dovolené napětí pro otlačení zubu

≔r0 0.64 rychlostní součinitel pro ohyb zubu pastorku

≔yo1 5.75 tvarový součinitel pro ohyb zubu pastorku

≔rd 0.84 rychlostní součinitel pro otlačení zubů pastorku

≔yd 1.5 tvarový součinitel pro otlačení zubů pastorku

Vstupní hodnoty 2:

=z1 20 počet zubů na pastorku 2

≔Dpast 80 průměr pastorku

=m1.2 4 modul pastorku a hřebenu

≔bOZpastorek2 =b1.2 32 šířka ozubení

≔npast 20 ――1

minotáčky pastorku

≔i převodový poměr

=Lh 6300 trvanlivost převodů


Výstupní hodnoty:

≔c02 =―――――⋅σDOpastorek2 r0

yo1

18.922 srovnávací hodnota pro ohyb zubu pastorku

≔cd2 =―――――⋅σDpastorek2 rd

yd

11.2 srovnávací hodnota pro otlačení zubu pastorku

=ψ 8 poměr šířky ozubení ku modulu ozubení

≔F1.2 2700 síla působící do ozubení pastorku

≔Flim =⋅⋅⋅ c02 m1.22

ψ 7.609 limitní síla působící do ozubení pastorku

≔PASTOREK =||||

|

if

else

≤F1.2 Flim



“vyhovuje”

ZávěryPoužitý ozubený převod splňuje pevnostní požadavky.


7. Výpočet pera

Točivý moment je mezi pastorkem poz. 3 a spojující hřídelí poz. 1 přenášen přes pero poz. 2. Pero je vyrobeno z materiálu ČSN 11 600. Pastorek je vyroben z materiálu ČSN 12 050.

Obr.9. Výpočet pera

Vstupní hodnoty:

≔l 58 délka pera

≔b 12 šířka pera

≔h 8 výška pera

=Mt 100 ⋅ přenášený točivý moment - hodnota dle výpočtu 5.

=dsh 42 průměr spojující hřídele

≔pd 120 dovolený měrný tlak - hodnota dle [2]


Výstupní hodnoty:

≔S =⋅(( −l ⋅2 b))⎛⎜⎝―h

2

⎞⎟⎠

1362 styková plocha pera

≔F =――Mt

――dsh

2

⎛⎝ ⋅4.762 103 ⎞⎠ přenášená síla

≔pp =―F

S35.014 vypočtený měrný tlak ve stykové

ploše pera

≔PERO =||||

|

if

else

≤pp pd



“vyhovuje”

ZávěryVypočtený měrný tlak ve stykové ploše nepřevyšuje dovolený měrný tlak ve stykové ploše, tudíž pero vyhovuje požadavkům.


Použité zdroje[1] KRÁTKÝ, J., KRÓNEROVÁ, E., HOSNEDL, S.,

Vyd 1. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2011[2] Hosnedl, Stanislav a Kratky, Jaroslav.

Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999.[3] DRASTÍK, F. Strojnické tabulky pro konstrukci i dílnu. Vyd. 2. Ostrava: Monatex, 1999.


Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu

č. CZ.1.07/2.2.00/28.0056 „Ukázkové vývojové projekty z praxe pro posílení praktických znalostí budoucích strojních inženýrů“.

doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D.,

Ing. Petr Votápek Ph.D., Ing. Šimon Pušman

Ing. Jakub Jirásko Ing. Zdeněk Raab Ph.D.

Documents

VÝPOČTOVÁ ZPRÁVA: VYHAZOVACÍ ZAŘÍZENÍ...Výpočet sloupu 3.1 Výpočet reakcí v uložení sloupu 3.2 Výpočet snímacích kladek 3.4 Výpočet průhybu sloupu 3.5 Pevnostní