Nyugat-Magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Gépészeti Intézet
Anyagmozgatás Gyakorlati segédlet Gyakorlatvezetı: Dr. Németh Gábor Ph.D. egyetemi adjunktus
Sopron, 2009
Lánctranszportır Mőszaki adatok: v
l
% m m m/s mm
d
Fafaj: Nedvességtartalom: A rönk átlaghossza (l): A lánctranszportır hossza (L): A lánctranszportır sebessége: A főrészkeret belsı szélessége (B):
D
D01
nt
A mozgatás egy lánccal történik. D02
L
Hajtott vonólánckerék
Hajtó vonólánckerék
Vonólánc
dt
1. jelő hajtólánckerék
Hajtólánc
2. jelő hajtólánckerék
Hajtómő motorral
2
Szállítóelem 3
Terhelés meghatározása: U 3 3 3 A fa sőrősége: ρ f = ρ 0 ⋅ 1 + ahol: ρ0= (k. lombos: 700 kg/m ; l. lombos: 600 kg/m ; fenyı: 500 kg/m ) 100 3 Átlagos rönkátmérı: d = ⋅ B [m] 4 d 2 ⋅π Beszállítandó rönkmennyiség: Q = 3600 ⋅ v ⋅ ⋅ϕ [m3/h] 4
Q(Terhelés)= Q1(rönkterhelés)+ Q2 (lánc és szállítóelem terhelés) Elızetes terhelés meghatározás: d 2 ⋅π Rönkteher: Q1e= ⋅ ρ ⋅ g ⋅ L ⋅ϕ [N] ahol: ϕ = kitöltési tényezı (0,8-0,6) 4 [N] Szerelvényterhelés Q2e = Q2e’+Q2e’’ Lánc súly: Q2e’=(D·π+2·L)·q1 [N] (kiszámítása csak az vonólánc kiválasztása után lehetséges) Szállítóelem súly: Q2e’’=ne·q2’ [N] [N] q2’= 50-70 ( D ⋅ π + 2 ⋅ L) ne = e [db] egészre kerekíteni! (De= 0,4 m vonólánckerék) l 2 Fke’=µcs·(Q1e+Q2e’’) [N] µcs=0,15-0,25, Fk’· 4 < Fsz ’ A kapott Fk érték alapján választhatunk egy elızetes láncot! Hevederes vonólánc választása: MSZ 5515 Lehetıleg a láncosztás p= 80-200 mm érték közé essen! Láncosztás: xx mm Láncjel: M xx Fsz= xx kN Tömeg: q1= xx kg/m Vonólánckerék osztókör átmérıjének meghatározása: p D= , ahol z = (táblázatból) 180 sin z (400 mm körüli értéket kell kapni, úgy kell a „z” értékét felvenni)
4
Pontos lánchossz meghatározása: L'lánc=2· L+D· π (kerekíteni, hogy p-nek egész számú többszöröse legyen) ⇒ Llánc=xxx mm A transzportır valós hossza (tengelytávolság): L’ =
(L' lánc − D·π ) 2
Ezen a számítást követıen újból meg kell határozni a Q1, és a Q2 immáron valós értékét, hisz a lánc és a lánckerék adatait már ismerjük. Szerelvényterhelés Q2 = Q2’+Q2’’ Lánc súly: Q2’=(D·π+2·L)·q1 Kaparóelem súly: Q2’’=n·q2’ q2’= 50-70 N; n=
( D ⋅ π + 2 ⋅ L) l 2
[N] [N] [N] [db] egészre kerekíteni!
Fk’=µcs·(Q1+Q2) µcs=0,15-0,25, Ezen értéket összehasonlítjuk a vonólánc szakítóterhelési értékével. Megfelelı ha: Fk’· 4 < Fsz Ha nem megfelelı, akkor új, eggyel nagyobb mérető lánc választása (a „p” érték az nem változik!) Szakaszonként vonóerıszámítás
v
Hajtó vonólánckerék
Hajtott vonólánckerék
5
S1= 1000-5000 [N] a transzportır hosszának függvényében (átl: 2000 N) Q S 2 = S1 + µ f ⋅ 2 [N] ahol µf= fém-fém súrlódási tényezı (0,15) 2 d d S 3 = S 2 + 2,05 ⋅ S 2 ⋅ µ cs ⋅ t + µ l ⋅ 1 D D
[N]
ahol: µcs= 0,15-0,25 (csapágysúrlódási tényezı) µl= 0,35-0,45 (lánccsuklóknál fellépı súrlódási tényezı) d1= [mm] (lánccsukló átmérıje) D= [mm] (vonólánckerekek átmérıje) dt= tengelyátmérı Elızetes tengelyátmérı számítás µcs=0,15-0,25 Fk=µcs·(Q1+Q2) P= Fk· v Anyag: A60 n= 1,4· 1,1· 1,35·1,3· 1,2= 3,24 (csak példa értékek!!) ReH=300 Mpa σmeg=300/3,24=92,5 MPa τcs= σmeg /2=81,4/2= 46,25 MPa ϖ=v/(D/2) [1/min] M=P/ϖ [Nm] K= M/ τcs [mm3] dt ' = 3
16 ⋅ K
π
[mm]
⇒
kerekíteni, a csıátmérık szabványának megfelelıen
6
Q S 4 = S 3 + µ f ⋅ Q1 + 2 [N] 2 d d S max = S 4 + 2,05 ⋅ S 4 ⋅ µ cs ⋅ t + µ l ⋅ 1 [N] D D
Fk= Smax-S1
[N]
Lánc ellenırzés, megfelelı ha: Fk
Teljesítmény szükséglet meghatározása
P=
Fk ⋅ v 10 3 ⋅ η ö
[kW], ahol ηö= ηmotor · ηáttételek= 0,95·0,9
Motor és hajtómő választás (motorral egybeépített hajtómőválasztás)
v=
D ⋅ π ⋅ nt ⇒ nt= vonólánckerék fordulatszáma 60
Összes módosítás a motor kimenı tengelye és a transzportır tengelye között:
iö =
n mot nt
Ezen adatok és a teljesítmény alapján katalógusból választani megfelelı meghajtóegységet (fontos: P=xxx W =xxx LE) Hajtólánc méretezése: z1= (13-25 közötti páratlan szám) z2= z1· il (kerekíteni!) A maradék módosítás ellenırzése: im'=z2/z1 ⇒ ha az eltérés az il-tıl minimális ⇒ megfelelı! A hajtómő kimenı tengelyének fordulatszáma: n1=nmotor/ih [1/min] P=xxx W =xxx LE 7
Ezen adatok alapján 4. ábra segítségével választott láncosztás: p=xxx mm Osztókör átmérık: D01 =
p [mm] 180 sin z1
D02 =
p 180 sin z2
[mm]
A hajtóláncban ébredı kerületi erı: Fl k = Fk ⋅
D D0 2
[N]
Kerületi sebesség (láncsebesség)
v ker =
D02 ⋅ π ⋅ nl [m/s] mivel várhatóan <1 60
ezért η=10 (biztonsági tényezı) 5, 6, 7 ábra alapján!
Fszakító= Fk· η [kN] Szakító teher a 4. ábra alapján kiválasztott láncosztású lánc esetén (MSZ 5508-83 rövidszemő görgıs lánc táblázatában keresendı meg ez a láncosztás, és ehhez rendelhetı a típus ) xxx soros lánc esetén: összehasonlítani ezt a két értéket p= [mm] láncosztás belsı szélesség b1= [mm] d1= [mm] görgı átmérı d2= [mm] csap átmérı b4= [mm] háromsoros lánc csaphossza b7 = [mm] csapnyúlvány hossza h= [mm] belsı hevederszélesség 2 A= [cm ] egysoros lánc csuklófelülete Megengedett csapnyomásra ellenırzés: pmeg=ξdin· k1· k2· k3· pa [N/cm2] ξdin= 7. ábra k1, k2, k3=9. ábra pa= 8. ábra [N/cm2] F p cs = k [N/cm2] ⇒ eldönteni hogy hány soros lánc kell! A 8
Lánckerék ellenırzés Hertz feszültségre: Görgı: A60 HB1=1670 MPa Fogfelszín: C15K HB2=1400 MPa
HB =
2 ⋅ H B1 ⋅ H B 2 H B1 + H B 2
[MPa]
Ek=2,1· 105 MPa mivel mindkét anyag rugalmassági modulusa: 2,1· 105 Mpa 2 ⋅ r1 ⋅ r2 ρk = [mm] r1 + r2 (görgı sugara) ahol: r1= d1/2 r2= (rimin+rimax)/2 (fogárok sugara)
σ H = 0,35 ⋅
Fmax ⋅ E K [MPa] 2 ⋅ b ⋅ ρk
ahol: b=n· 0,93· b1 (n=sorok száma; b1= lánc belsı szélessége) Feltétel: σH≤0,35· HB Ha nem teljesül, akkor többsoros láncot kell választani! (Itt figyelni, hisz b=n· 0,93· b1 ahol sorok száma növekszik) A végleges lánc típusa: xxx jelő xxxsoros rövidszemő görgıs lánc Tengelytávolság és a szükséges lánctagok száménak meghatározása a= (30~60) · p
(tengelytávolság)
amin=
z 2 + z1
2 ⋅ a z1 + z 2 p ( z 2 − z1 ) 2 + + + Lánctagok száma: u = p 2 a 2 ⋅π
π
⋅p
9
A lánckerék geometriájának meghatározása: MSZ 5508 szerint mindkét lánckerék geometriai adata kiszámolandó! D1 lánckerékre: láncosztás: p= fogszám: z1= lánc görgıjének átmérıje: d1= lábkörátmérı: df= fejkörátmérı: damin= damax= osztókör- és vállátmérı különbsége: f= vállátmérı: dg= foglekerekítés sugara: rf= foglekerekítés nagysága: ba= lánc belsı szélessége: b1= fogszélesség : bf1= láncsorosztás: pt= fogkoszorú szélesség: bf3= legkisebb fogárokhoz tartozó foglábsugár: rimin= fogfejsugár: remin= fogárokszög: αmin= legnagyobb fogárokhoz tartozó foglábsugár: rimax= fogfejsugár: remax= fogárokszög: αmax= D2 lánckerékre szintén kiszámolandó!
10
11
