Dane | Obliczenia i szkice | Wyniki |
---|---|---|
Moment nominalny: Mn = 3000 Nm Prędkość obrotowa: n = 1250 obr/min Liczba włączeń i wyłączeń: I=W=20 raz/min Współczynnik przeciążenia K=1,8 |
Na podstawie danych wartości przyjmuję, że jest to sprzęgło sterowane, włączane asynchronicznie – sprzęgło cierne.
M0=Mn*K=3000Nm*1,8=5400Nm |
M0=5400Nm |
Ksj=65 Mpa dw=75mm |
Na materiał przyjmuję stal E295, dla której dopuszczalne naprężenia styczne Ksj=65 Mpa $\frac{16\text{Mo}}{\pi*dw}$< Ksj
Dla sprzęgieł gładkich średnią średnicą powierzchni ciernej przyjmuj sie w zależności od średnicy wału : Dm=(od 4 do 6)*dw Dm=6*0,075m=0,45m |
dw=75mm Dm=450mm |
Wartości z tablic ciernych Wsp. Tarcia µ=0,25 dopuszczalna temperatura pracy Tdop=700 oC Dopuszczalny nacisk K0=0,7 Mpa M0=5400Nm b=100mm h=4200mm dw=75mm bc=54mm ilość wpustów i=1 Pdop=109 MPa |
Bc=(od 0,15 do 0,30)*Dm Bc=0,3*0,45=0,135m Za materiał pary ciernej wybieram spiek metalowy po stali hartowanej
Przyjuję wpust pryzmatyczny, zaokrąglony pełny b x h równy 40 x 22 mm zgodnie z normą PN-70/M-85005, dla którego długość obliczeniowa powinna zawirać się w przedziale 100 do 420 mm Siła napędzająca wał: F=$\frac{2Mo}{\text{dw}}$=144 000N Obliczenie długości wpustu P=$\frac{2F}{lo*i*h}$<pdop Lo=$\frac{2F}{Pdop*i*h}$=120mm P= Rzeczywista długość wpustu L=L0+bc=120+54=174mm |
Bc=135mm L=174mm |
µ=0,25 M0=5400Nm |
2M0= µ*Fw*Dm Fw=$\frac{2Mo}{u*\text{Dm}}$=96 000N
P=$\frac{2Mo}{u*Dm\hat{}2\ *\text{b\ }*\ \pi}$<Ko P=6,8Mpa P<Ko Warunek wytrzymałościowy jest spełniony. |
Fw=96 kN P=6,8 MPa |
n=1250 obr/min Dm=450 mm |
V=$\frac{n*\pi*Dm}{60}$ V=29,45 m/s |
V=29,45 m/s |
Mo=3000Nm V= 29,45 m/s b=bc=135mm Dm=450mm µ=0,25 |
P*v*µ<(p*v* µ)dop Wartość katalogowa dla wybranego materiału tarczy ciernej (p*v* µ)dop=od 2 do 8 $\frac{\text{MN}}{m*s}$ Wartości obliczeniowe P=$\frac{2Mo}{b*Dm*Dm*u*\pi}$=279457,3 Pa P*v* µ=2,06$\frac{\text{MN}}{m*s}$ Wynika z tego, że tarcza cierna spełnia ten warunek |
P*v* µ= 2,06$\frac{\text{MN}}{m*s}$ |
Dm=450mm bc=135mm |
Średnica zewnętrzna: Dz=Dm+b=585mm Średnica wewnętrzna Dw=Dm-b=315mm |
Dz=585mm Dw=315mm |
Mo=3000Nm n=1250 obr/min |
Lq=0,5*Mo* ωt* tw ω0=2π*$\frac{n}{60}$=130,9rad/s ωt=0,92* ω0=120,4 rad/s Przyjmuje czas pracy z poślizgiem do chwili wyrównania prędkości członów czynnego i biernego tw=1s Ciepło wydzielone Lq=0,5*Mo* ωt*tw=180 600 J |
ω0=130,9 rad/s ωt=120,4 rad/s Lq=180 600J |
W=20 raz/min Wsp. Rozpraszania ciepła ζ=3000 to=20oC Ciepło wydzielane podczas pracy Qd=60 200W Dz=585mm Dw=315mm V=29,45 m/s |
Qd=$\frac{Lq*w}{60}$= 60 200W
Przyjmuję temperaturę otoczenia t0=20oC t= t0+($\frac{Qd*\zeta}{1,163*10000*Fs*\xi}$)1/1,3 Współczynnik opływu powietrza ξ=1+2,5*$\sqrt{v}$=14,6 Powierzchnia robocza tarczy sprzęgła Fs= $\frac{\pi}{4}$(Dz2-Dw2)=0,19m2 t= 20+($\frac{60\ 200\ *3000}{1,163*10000*0,19*14,6}$)1/1,3=687 oC tmax=700oC >t |
Qd=60 200W t=687 oC |