BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN

NÁVRH OKRUŽNÍ PILY DESIGN OF CIRCULAR SAW

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE

TOMÁŠ TAUFER

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2011

doc. Ing. MICHAL ČERNÝ, CSc.

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování Akademický rok: 2011/2012

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Tomáš Taufer který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Strojní inženýrství (2301R016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Návrh okružní pily v anglickém jazyce: Design of circular saw Stručná charakteristika problematiky úkolu: Cílem bakalářské práce je konstrukční návrh a výpočet domácí okružní pily s těmito parametry: motor o výkonu cca 3-4 kW, průměr kotouče do 500 mm. Cíle bakalářské práce: Bakalářská práce musí obsahovat (odpovídá názvům jednotlivých kapitol v práci): 1. Úvod 2. Přehled současného stavu poznání 3. Formulaci řešeného problému a jeho technickou a vývojovou analýzu 4. Vymezení cílů práce 5. Návrh metodického přístupu k řešení 6. Návrh variant řešení a výběr optimální varianty 7. Konstrukční řešení 8. Závěr (Konstrukční, technologický a ekonomický rozbor řešení) Forma práce: Průvodní zpráva, Technická dokumentace Typ BP: konstrukční Účel zadání: vzdělávací činnost ÚK

Seznam odborné literatury: Shigley, J. E. a kol.: Konstruování strojních součástí. Vutium Brno, 2010, pp.1186,ISBN 978-80-214-2629-0

Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Michal Černý, CSc. Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2011/2012. V Brně, dne 1.11.2011 L.S.

_______________________________ prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ředitel ústavu

_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Děkan fakulty

ANOTACE Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukčním řešením okružní pily (cirkulárky) pro domácí použití. Okružní pila bude řešena se stolem pro podélné řezání. Stůl bude odklápěcí, čímž bude umožňovat řezání klád. Přenos kroutícího momentu bude realizován pomocí klínového řemene pro prokluz při záseku pily. Rám pily bude svařovaný s patkami pro stabilitu a kolečkama pro snadnější přesun.

KLÍČOVÁ SLOVA Okružní pila, řezání, dřevo, řemenový převod, konstrukce.

ANNOTATION This bachelor work is dealing with design and constructive solution of circular saw for home use. Circular saw will be construct with bench for straight cutting. Bench will be hinged for cutting stocks. The gyroscopic moment will be transfered via band for belt creeping in case when saw get stuck. Sash will be weldment. It will has feet for stability and wheels for easier transport.

KEY WORDS Circular saw, cutting, wood, belt gear, construction.

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE PRÁCE

TAUFER, T. Návrh okružní pily. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2012. 31 s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Michal Černý, CSc..

Prohlášení autora

Prohlašuji, že jsem celou bakalářskou práci vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce.

v Brně ………………………

…………………………….. podpis autora

Poděkování

Děkuji svému vedoucímu bakalářské práce doc. Ing. Michalovi Černému, CSc. za jeho trpělivost a skutečnou, nikoli hranou, ochotu mi poradit.

OBSAH 1. SOUČASNÉ TYPY PIL…………………………………………………………………… 9 1.1. GUDE DTW 700……………………………………………………………………………. 9 1.2. BINDERBERGER TWS 600………………………………………………………………. 9

2. VARIANTY ŘEŠENÍ……………………………………………………………………... 10 2.1. Varianta I………………………………………………………………………….…..........10 2.2. Varianta II……………………………………………………………………….………….10 2.3. Varianta III……………………………………………………………………...………….10

3. VÝPOČTY……………………………………………………………………………………11 3.1. Kroutící moment motoru………………………………………………….……………….11 3.2. Délka hnacího pera…………………………………………………………...……..…..….11 3.3. Návrh řemenice…………………………………………………………………...……….. 12 3.3.1. Převodový poměr……………………………………………………………………....12 3.3.2. Stanovení velikosti průřezu klínového řemene………………………………………..12 3.3.3. Stanovení minimálního výpočtového průměru řemenic…………………………….....12 3.3.4. Návrh výpočtových průměrů řemenic……………………………………………..…..13 3.3.5. Návrh osové vzdálenosti…………………………………………………………..…...14 3.3.6. Určení délky řemene………………………………………………………………...…15 3.3.7. Skutečná osová vzdálenost………………………………………………………….…16 3.3.8. Stanovení potřebného počtu řemenů…………………………………………………..16 3.3.9. Předpětí řemene………………………………………………………………………..17 3.4. Návrh hřídele……………………………………………………………………………….19 3.4.1. Zatížení hřídele…………………………………………………………………….…..19 3.4.2. Kontrola hřídele na únavu………………………………………………………..……21 3.5. Délka hnaného pera………………………………………………………………….……. 22 3.6. Návrh ložisek………………………………………………………………………...…….. 22 3.7. Návrh tažné pružiny………………………………………………………………..………24

4. ZÁVĚR……………………………………………………………………………………….. 27 5. SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ……………………………………….…………28 6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY, ZDROJE………………………..…………. 31

-8-

1. SOUČASNÉ TYPY PIL 1.1. GUDE DTW 700

Pohon:

elektromotor

Napětí:

400 V

Výkon motoru:

5.2 kW

Otáčky:

1380 min-1

Průměr kotouče:

700 mm

Max. prořez:

250 mm

Rozměry stolu:

250 x 850 mm

Hmotnost:

125 kg

Zdroj: http://www.akunaradi.cz/

1.2. BINDERBERGER TWS 600

Pohon:

elektromotor

Napětí:

400 V

Výkon motoru:

4.2 kW

Průměr kotouče:

600 mm

Max. prořez:

200 mm

Rozměry d x š x v:

1 200 x 750 x 1 180 mm

Hmotnost:

135 kg

Zdroj: http://www.akunaradi.cz/

Další výrobci pil např.: -

BGU MACHINEN

-

WIDL

-9-

2. VARIANTY ŘEŠENÍ 2.1. Varianta I

2.2. Varianta II

2.3. Varianta III

Volená varianta: Zvolena varianta III. Stůl je z jednoho kusu, jehož odklopení umožňuje snadnější přístup ke konstrukci a dále pak řezání kulatin pomocí přídavného mechanismu. Napínání řemene je provedeno vahou motoru s přídavnou pružinou.

- 10 -

3. VÝPOČTY 3.1. Kroutící moment motoru Motor zvolen SIEMENS 1LA7. → [7] Parametry motoru: P  4kW ; n  2 905 min 1 ; d  28 mm

M k ,mot 

4 000 W P   13,14 Nm 2    n 2    48,41 s 1

3.2. Délka hnacího pera Výška pera v náboji: t1  2,9 mm

→ [1 str. 467]

Dovolené napětí při otlačení: p D  56 MPa

→ (Tab. 1)

Tab.1: Dovolená napětí typů uložení → [3]

Silové působení na bok pera v náboji:

F

M k ,mot 13 140 Nmm   850,4 N d t1 28 mm 2,9 mm   2 2 2 2

Minimální délka těla pera: 850 , 4N F l    5,2 mm p D  t1 56 MPa  2,9mm

- 11 -

Šířka pera: B  8 mm

→ [1 str. 467]

Minimální délka pera: Minimální normalizovaná délka pera podle

l  l   B  5,2 mm  8 mm  13,2 mm

ČSN 02 2562: l  14 mm → [1 str. 467] Délka později upravena dle šířky řemenice na l  36 mm. 3.3. Návrh řemenice

3.3.1. Převodový poměr Max. otáčky motoru:

n1  2 905 min 1 → [7]

Max. otáčky pilového kotouče:

n 2  2 300 min 1 → [8]

i

n1 2 905 min 1   1,263[] n2 2 300 min 1

3.3.2. Stanovení velikosti průřezu klínového řemene Podle přenášeného výkonu a otáček malé řemenice Typ A → [1 str. 537]

volíme z diagramu průřez řemene.

3.3.3. Stanovení minimálního výpočtového průměru řemenic

 Dmin  90 mm

→ (Tab. 2)

Tab. 2: Minimální výpočtové průměry řemenic pro jednotlivé velikosti klasického průřezu klínového řemene → [4]

- 12 -

3.3.4. Návrh výpočtových průměrů řemenic

 D min   D1   D1, max

Maximální rychlosti pro řemeny: → [4] Zvoleno → v max  25 m / s v max  30 m / s

 D1, max 

Industrial Rekord

60 000  v max 60 000  25 m  s 1   164 ,3 mm   n1   2 905 min 1

90 mm   D1  164,3 mm

Zvoleno: D1  90 mm

→ (Tab. 3)

 D 2  D1  i  90 mm  1,263  113,67 mm

Zvoleno: D2  112 mm → (Tab. 3)

Tab. 3: Normalizované velikosti výpočtových průměrů řemenic D pro jednotlivé normalizované velikosti klasického průřezu klínového řemene → [4]

ii 

D 2 112 mm   1,244 [  ] D1 90 mm

Zahrnutí provozního skluzu řemene do převodového poměru: → [4] Zvoleno →

i SK 

s  0,02 [  ]

Industrial

s  0,01[  ]

Rekord

D2 112 mm   1,2698 [  ] D1  1  s  90 mm  1  0,02 

- 13 -

Musí platit: ii 

Odchylka zvolena: i  5 %

i i  ii  i SK  ii   ii 100 100

1,244 

5% 5%  1,244  1,2698  1,244   1,244 100 100

1,1818  1,2698  1,306



PLATÍ

Obvodová rychlost: v1 

  D1  n1   90 mm  2 905 min 1   13,69 m / s 60 000 60 000

3.3.5. Návrh osové vzdálenosti Na základě dosazení nejmenší možné velikosti úhlu opásání α = 90° do vzorce cos

Amin, TEO 

1 2

 D2  D1  dostaneme rovnici pro Amin,TEORETICKOU: 2 2 A

 D 2  D1  

1 2

 112 mm  90 mm   15,55 mm

Amax, TEO  2  D 2  D1   2  112 mm  90 mm   404 mm

Amin, TEO  A  Amax, TEO

D1 D 2   0,2  D1  D 2   2 2 90 mm 112 mm    0,2  90 mm  112 mm   141,4 mm 2 2

Amin, SK 

Zvoleno: A  300 mm

- 14 -

3.3.6. Určení délky řemene

Obr. 1: Výpočet délky řemene v rovině neutrálních vláken. → [4]    D  D1 112 mm  90 mm cos    2   0,0366 [  ]  2 A 2  300 mm 2

  87 ,89  ;   175,79  2

  360    360   175,79  184 ,2 Předběžná délka:

    L P '  2  A  sin      D1     D2   360 360 2 175,79  184,2  2  300 mm  sin 87 ,89     90 mm     112 mm   917 mm 360  360  Zvoleno: LP  900 mm → (Tab. 4)

Tab. 4: Normalizované výpočtové délky LP pro jednotlivé normalizované velikosti klasického průřezu klínového řemene → [4]

- 15 -

3.3.7. Skutečná osová vzdálenost

Obr. 2: Skutečná osová vzdálenost ASK

     D2  360 360  ASK     2  sin   2 175,79  184 ,2 1,04  900 mm    90 mm     112 mm  360  360   309,15 mm  2  sin 87 ,89   1,04  L P    D1 

3.3.8. Stanovení potřebného počtu řemenů

K

4 kW P   3,5 [  ] N P  C K 1,1268 kW  1

NP  N0  CK 

C  C L 0,982  0,81  1,7 kW   1,1268 kW CP 1,2

→ (Tab. 5)

N0  C  CL 

Zvoleno: 3 řemeny

→ [1 str. 538  542]

CP 

- 16 -

Zvoleno:

ŘEMEN A-900 ČSN 02 3110 ŘEMENICE SPZ 90/3-28H7 → [11] ŘEMENICE SPZ 112/3-30H7 → [11]

Tab. 5: Součinitel Ck přihlížející k počtu řemenů v převodu → [4] 3.3.9. Předpětí řemene

Obr. 3: Předepínací síla. → [4]



F e f k   1 292 N e 0 , 05753, 0681  1 F0  k   f k   1  0 , 05753, 0681  1659 N 2 e 2 e 1 1 Bezpečnost k zvolena rovna 1, kvůli prokluzu při záseku pily. Síla v řemeni v neutrální ose:

F

2  M k , mot D1



2  13 140 Nmm  292 N 90 mm

- 17 -

Součinitel tření v klínové drážce:

fk 

f 0,0575   0,0575 [  ]    sin 87 ,89   sin   2

Součinitel vláknového tření:

f  f 0  0,012  v1  0,35  0,012  13,69 m  s 1  0,0575 [  ] Součinitel suchého smykového tření f 0  0,35 [] pro pryžový řemen a ocelovou řemenici.

Předepínací síla:

F0 FV   sin   sin  

 

FV  FNS  F0 

sin   sin 175,79    1 659 N   3 323 N sin   sin 2,1 

180   180   175,79    2,1 2 2

Délka potřebná pro nasazení řemene:

Amin, SK  ASK  0,015  L P  309 ,15 mm  0,015  900 mm  295 mm Délka potřebná pro další napínání řemene:

Amax, SK  ASK  0,03  L P  309 ,15 mm  0,03  900 mm  336 ,15 mm

Napínání řemene bude zajištěno vahou motoru a pružinou.

- 18 -

3.4. Návrh hřídele

3.4.1. Zatížení hřídele

Obr. 4: Zatížení hřídele

FNS  3 323 N FŘ 

2  M k , pily DP



2  92 904 Nmm  372 N 500 mm

Průměr řezného kotouče: DP  500 mm → [8]

M k , pily  F 0 

D2 112 mm  1 659 N   92 904 Nmm 2 2

Úhel  je z konstrukce 21°.

Obr. 5: Průběh VVÚ v rovině XZ

- 19 -

M oI, A  FNS  sin    54  3 323 N  sin 21    54 mm  64 306 Nmm M oI, B  FŘ  42  372 N  42 mm  15 624 Nmm  M oI, max  M oI, A  64 306 Nmm

Obr. 6: Průběh VVÚ v rovině XY

M oII, max  FNS  cos    54  3 323 N  cos 21    54 mm  167 524 Nmm

Řešené místo → vazba A

M oA, max 

M

  M

2 I o , max



2 II o , max



64 306 Nmm 2  167 524 Nmm 2



 179 442 Nmm

M k , pily  92 904 Nmm Výpočet minimálního průměru hřídele z krutu:

Re   D ,t  300 MPa k  2 []

 D ,k 

k

M k , pily

k  d

0,57   D ,t

Wk 3



0,57  300 MPa  85,5 MPa 2

16  M k , pily

16  M k , pily

   D ,k



 d 3

3



d 3

16  M k , pily

   D ,k

16  92 904 Nmm  17 ,7 mm   85,5 MPa

S ohledem na pozdější konstrukci zvolen průměr hřídele d  25 mm

- 20 -

Maximální normálové a tečné napětí v hřídeli:

 o ,max   k ,max 

M oA,max



Wo M k , pily



Wk

32  M oA,max

 d

16  M k , pily

 d



3

3



32  179 442 Nmm 3

  25 mm 

16  92 904 Nmm

  25 mm 3

 117 MPa

 30,3 MPa

3.4.2. Kontrola hřídele na únavu Zvoleno SODEBERGOVO kritérium: Parametry hřídele:

materiál

11 500 R m  500 MPa Re  300 MPa

 co  0,504  R m  0,504  500 MPa  252 MPa Korigovaná mez únavy:

 c  k a  k b  k c  k d  k e  k f   co   0,869  0,879  0,861  1  1  1  252 MPa  165 MPa k a  a  R m   4,51  500 MPa  b

k b  1,24  d 

 0 ,107

 0 , 265

 1,24  25 mm 

 0,869 [  ]

 0 ,107

 0,879 [  ]

k c  0,861[  ]

→ [2 str. 345  350]

k d  1[  ] k e  1[  ] k f  1[  ] Výpočet bezpečnosti:

A M  1 Re  c     117 MPa    300 MPa  87 ,2 MPa  M  1  A   Re  1   165 MPa   c   A   o , max  117 MPa

kk 

 A M 117 MPa  87 ,2 MPa   1,38 [  ]  o , max   k , max 117 MPa  30,3 MPa

- 21 -

 VYHOVUJE

3.5. Délka hnaného pera Výška pera v náboji: t1  3,3 mm

→ [1 str. 467]

Dovolené napětí při otlačení: p D  56 MPa

→ (Tab. 1)

Průměr hřídele: d  30 mm

Silové působení na bok pera v náboji:

F

M k , pily 95 032 Nmm   5 707,6 N d t1 30 mm 3,3 mm   2 2 2 2

Minimální délka těla pera:

5 707 ,6 N F   30,8 mm p D  t1 56 MPa  3,3 mm

l 

Šířka pera: B  10 mm

→ [1 str. 467]

Minimální délka pera:

l  l   B  30,8 mm  10 mm  40,8 mm

Minimální normalizovaná délka pera podle ČSN 02 2562: l  45 mm → [1 str. 467]

3.6. Návrh ložisek Zvoleno: LOŽISKOVÁ JEDNOTKA SYF 35 FM → [10] Dynamická únosnost: C  25,5 kN Statická únosnost: C 0  15,3 kN Max. otáčky hřídele: n  2 300 min 1 < max. dovolené ot. ložiska n  5 300 min 1

Fa  0 N Fr 

F   F  I 2 A

II 2 A



1 470 N 2  3 656 N 2

 3 940 N

 FNS  sin    354  FŘ  42  F AI  300  0 FNS  sin    354  FŘ  42  300 3 323 N  sin 21, 2   354 mm  372 N  42 mm   1 470 N 300 mm

F AI 

FNS  cos    354  F AII  300  0 F AII 

FNS  cos    354 3 323 N  cos 21,2   354 mm   3 656 N 300 300 mm - 22 -

Pr  Fr  3 940 N

L10 h

a

 10 6  25 500 N      60  n  3 940 N

C    Pr

3

 10 6    1 964 hod . 1  60  2 300 min

Kontrola naklopení:

F  FNS  3 323 N d  35 mm a  54 mm l  300 mm E  204 000 MPa

  d 4   35 mm  J    73 662 mm 4 64 64 4

Obr. 7: Naklopení hřídele v místě ložiska

Rovnice průhybu:

y AB 

F a x  l2  x2 6 E  J l





Rovnice naklopení:



d y AB F a F a x   l 2  x2    2  x  dx 6 E  J l 6 E  J l



 B x  l   0 



3 323 N  54 mm  2  300 mm F  a   2  l     0,001´194´126 rad 6E  J 6  204 000 MPa  73 662 mm 4

 0,068´418    04' 6" Dovolené naklopení je až 2°.



Velikost dovoleného naklopení zjištěna od výrobce.

- 23 -

VYHOVUJE

3.7. Návrh tažné pružiny

Zvolena pružina podle ČSN EN 10270-1 třídy SH Materiál:

Patentovaný tažený drát z nelegované oceli, tažený za studena

Další charakteristiky:

d  10 mm

průměr drátku D  30 mm roztečný průměr nb  5 [ ] počet závitů E  206 GPa; G  81,5 GPa moduly pružnosti r1  15 mm; r2  10 mm poloměry zaoblení Fmax  FNS  3 102 N maximální síla F0  200 N síla předpětí L  100 mm maximální natažení

Místa namáhání:

Mez pevnosti: R m  2330  900  log( d )  2330  900  log(10 mm )  1430 MPa

Poměr vinutí:

C

D 30 mm   3 [ ] d 10 mm

Bergsträsseův součinitel: KB 

4 C  2 4 3  2   1,556 [  ] 4C  3 4 3  3

- 24 -

Redukovaný počet činných závitů:

n ' a  nb 

81 500 MPa G  5  5,396 [  ] E 206 500 MPa

Tuhost: 4

k

10 mm   81 500 MPa  699 Nmm 1 d 4 G  3 3 8  D  n' a 8  30 mm   5,396

Roztažení pružiny: y

Fmax  F0 3 102 N  200 N   4,15 mm k 699 Nmm 1

Délka pružiny ve volném stavu: L0  L  y  100 mm  4,15 mm  95,85 mm

Místo „A“: namáhání TAH-OHYB Mez kluzu: R seA  0,75  R m  0,75  1430 MPa  1072 ,5 MPa

Poměr C1: C1 

2  r1 2  15 mm   3 [] d 10 mm

Součinitel zakřivení oka: 4  C12  C1  1 4  3 2  3  1 K1    1,333 [  ] 4  C1  C1  1 4  3  3  1

Napětí: 16  D 4    A  Fmax   K 1    3  d  d2    16  30 mm 4  3102 N  1,333   3 2   10 mm    10 mm  

   671,4 MPa  

Bezpečnost: k kA 

R seA 1072 ,5 MPa   1,597 [  ] A 671, 4 MPa

- 25 -

 VYHOVUJE

Místo „B“: namáhání KRUT Mez kluzu:

R seB  0,4  R m  0,4  1430 MPa  572 MPa Poměr C2:

C2 

2  r2 2  10 mm   2 [] d 10 mm

Součinitel zakřivení drátu:

K2 

4  C2  1 4  2  1   1,75 [  ] 4  C2  4 4  2  4

Napětí:

 B  K2 

8  Fmax  D 8  3102 N  30 mm  1,75   414,7 MPa 3 3  d   10 mm 

Bezpečnost:

k kB 

R seB 572 MPa   1,379 [  ] B 414 ,7 MPa

 VYHOVUJE

Místo „C“: namáhání KRUT Mez kluzu: R seC  0,45  R m  0,45  1430 MPa  643,5 MPa

Napětí:

C  KB 

8  Fmax  D 8  3102 N  30 mm  1,556   368,7 MPa 3 3  d   10 mm 

Bezpečnost: k kC 

R seC 643,5 MPa   1,746 [  ] C 368 ,7 MPa

- 26 -

 VYHOVUJE

4. ZÁVĚR Cílem práce bylo konstrukčně navrhnout, výkresově zdokumentovat a výpočtama podložit konstrukci okružní pily. Tato pila slouží pro domácí použití a vybraná varianta odráží potřeby domácího užití. Konstrukce pily je řešena jako profilovaná kostra s patkami a kolečky. Umožňuje uchycení stolu, manipulačních držáků, krytu kotouče a přídavného stojanu. Prázdný prostor uvnitř kostry byl využit pro usazení hnacího motoru, který svou vahou s pomocí tažné pružiny napínají řemenový převod. Kroutící moment je přenášen třemi řemeny, posazenými na jedné straně kostry, na hřídel, která je uchycena ložiskovými jednotkami ke kostře. Na druhé straně hřídele je vně kostry usazen řezný kotouč a pojištěn maticí. Řemenový převod je zakrytován plechem, upevněným ke stolu. Pila umožňuje podélné řezání na stole s prořezem 180 mm. Po odklopení stolu a přišroubování krytu kotouče je možnost řezat kulatiny na odklopném stojanu s vratným pohybem kulatiny do Ø 240 mm. Trvanlivost ložisek je dostatečná, takže při průměrném domácím používání pila vydrží až osm let. Celá pila je konstruována jako svařenec kostry z oceli s přišroubovatelnými náležitostmi jako stojan, stůl, držák motoru, manipulační držáky a kolečka. Celková výrobní cena navržené koncepce konstrukce pily je ovlivněna, mimo materiálových nákladů, především náklady na plošné tváření a materiálové spojování (svařování) včetně režie výrobního pracoviště. Zmíněné náklady nezahrnují obchodně získané součásti nutné pro kompletizaci pily, které se pohybují řádově v částkách do tisíce korun. Z pohledu současné nabídky výrobců pil tak lze jednoznačně navrženou konstrukci označit jako ekonomicky výhodnou a při porovnání pracovních parametrů za jednoznačně konkurenceschopnou. Aplikace konstrukčního návrhu v technické praxi je proto jen otázka volby výrobního subjektu.

- 27 -

5. SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A

Osová vzdálenost........................................................................................ [mm]

B

Šířka pera.................................................................................................... [mm]

Cα

Součinitel úhlu opásání............................................................................... [-]

CL

Součinitel vlivu délky řemene....................................................................

CP

Součinitel dynamičnosti a pracovního řemenu........................................... [-]

CK

Součinitel počtu řemenů.............................................................................

[-]

C

Dynamická únosnost ložiska......................................................................

[N]

C0

Statická únosnost ložiska............................................................................ [N]

C

Poměr vinutí pružiny..................................................................................

[-]

C1

Poměr u pružiny.........................................................................................

[-]

C2

Poměr u pružiny.........................................................................................

[-]

d

Průměr hřídele............................................................................................

[mm]

d

Průměr drátu pružiny.................................................................................. [mm]

D

Roztečný průměr pružiny...........................................................................

E

Modul pružnosti v tahu............................................................................... [MPa]

FNS

Předepínací síla........................................................................................... [N]

F0

Síla předpětí pružiny................................................................................... [N]

f

Součinitel tření............................................................................................ [-]

G

Modul pružnosti ve smyku.........................................................................

i

Převodový poměr........................................................................................ [-]

Δi

Odchylka od převodového poměru............................................................

[%]

J

Kvadratický moment průřezu.....................................................................

[mm4]

K

Počet řemenů..............................................................................................

[-]

KB

Bergsträsseův součinitel.............................................................................

[-]

K1

Součinitel zakřivení oka.............................................................................

[-]

K2

Součinitel zakřivení drátu........................................................................... [-]

k

Tuhost pružiny............................................................................................ [N·mm-1]

kk

Součinitel bezpečnosti................................................................................

[-]

ka...f

Součinitelé pro korigovanou mezúnavy.....................................................

[-]

L

Délka řemene.............................................................................................. [mm]

l

Délka pera................................................................................................... [mm]

L10h

Hodinová únosnost ložiska při 106 otáček.................................................. [hod.]

- 28 -

[-]

[mm]

[MPa]

L0

Délka pružiny ve volném stavu..................................................................

Mk

Kroutící moment......................................................................................... [N·mm]

Mo

Ohybový moment.......................................................................................

[N·mm]

NP

Výkon přenášený jedním řemenem............................................................

[kW]

No

Jmenovitý výkon převodu s jedním řemenem............................................ [kW]

n

Otáčky......................................................................................................... [min-1]

nb

Počet závitů pružiny...................................................................................

n'a

Redukovaný počet činných závitů pružiny................................................. [-]

Pr

Radiální dynamické ekvivalentní zatížení.................................................. [N]

P

Výkon.........................................................................................................

pD

Dovolené napětí při otlačení....................................................................... [MPa]

Rm

Mez pevnosti v tahu.................................................................................... [MPa]

Re

Mez kluzu v tahu........................................................................................

[MPa]

Rse

Výpočtová mez kluzu.................................................................................

[MPa]

s

Skluz řemene..............................................................................................

[-]

t1

Výška pera v náboji………………………………………………………

[mm]

v

Obvodová rychlost……………………………………………………….

[m·s-1]

Wk

Modul průřezu v krutu…………………………………………………… [mm3]

Wo

Modul průřezu v ohybu…………………………………………………..

[mm3]

y

Průhyb hřídele……………………………………………………………

[mm]

y

Délka roztažení pružiny…..……………………………………………… [mm]

α

Úhel zatížení od předepínací síly………………………………………...

α

Úhel opásání hnací řemenice…………………………………………….. [°]

γ

Doplňkový úhel…………………………………………………………..

δ

Úhel opásání hnané řemenice……………………………………………. [°]

σo

Napětí v ohybu…………………………………………………………...

σD,t

Dovolené napětí v tahu…………………………………………………... [MPa]

σco

Mez únavy vzorku………………………………………………………..

σc *

Korigovaná mez únavy…………………………………………………... [MPa]

σA

Max. velikost amplitudy napětí při daném středním napětí……………...

σA

Normálové napětí v místě A pružiny……………………...……………... [MPa]

σM

Max. velikost středního napětí při dané amplitudě napětí……………….

- 29 -

[mm]

[-]

[W]

[°]

[°]

[MPa]

[MPa]

[MPa]

[MPa]

τk

Napětí v krutu…………………………………………………………….

[MPa]

τB

Tečné napětí v místě B pružiny…………………………...……………...

[MPa]

τC

Tečné napětí v místě C pružiny…………………………...……………...

[MPa]

τD,k

Dovolené napětí v krutu………………………………………………….

[MPa]

φ

Naklopení hřídele………………………………………………………...

[rad]

ω

Úhlová rychlost…………………………………………………………

[rad·s-1]

- 30 -

6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY, ZDROJE [1]

LEINVEBER, J., VÁVRA, P.: Strojnické tabulky. Třetí doplněné vydání. Úvaly, Albra, 2006. 914 s. ISBN 80-7361-033-7

[2]

SHIGLEY, J. E., a kol.: Konstruování strojních součástí. Brno, Vutium, 2010. 1186 s. ISBN 978-80-214-2629-0

[3]

Skripta Střední školy průmyslové, hotelové a zdravotní v Uherském Hradišti. Stavba a provoz strojů I, pro studijní obor 23-41-M/001, ročník druhý. Vypracovala: Ing. Alena Burdová.

[4]

KALÁB K.: Návrh a výpočet řemenového převodu. Vysokoškolská příručka VŠB. Ostrava, 2010. 20 s. Dostupné na Internetu: <www.347.vsb.cz/files/kal01/priruckaremen.pdf> [cit. 2012-02-12]

[5]

SVOBODA, P., BRANDEJS, J., a kol.: Základy konstruování. Brno, Cerm, 2009. 234 s. ISBN 978-80-7204-633-1

[6]

SVOBODA, P., BRANDEJS, J., a kol.: Výběry z norem pro konstrukční cvičení. Brno, Cerm, 2009. 223 s. ISBN 978-80-7204-636-2.

[7]

Motor SIEMENS 1LA7. Dostupné na Internetu: [cit. 2012-02-12]

[8]

Pilový kotouč Ф500x2,2x30-5310-56KV25. Dostupné na Internetu: [cit. 2012-02-12]

[9]

Kolečko PL Ф100x30x12. Dostupné na Internetu: [cit. 2012-02-12]

[10]

Ložisková jednotka SYF 35 FM. Dostupné na Internetu: [cit. 2012-02-12]

[11]

Řemenice SPZ 90/3-28H7 a SPZ 112/3-30H7. Dostupné [cit. 2012-02-12]

- 31 -

na

Internetu: