KLÍČOVÁ SLOVA Konstrukce univerzálních hrablových česlí, strojně stírané česle, stírání shrabků, hrubé čištění odpadních vod

Abstrakt

ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá konstrukčním návrhem univerzálních hrablových česlí. Skládá se z několika na sebe navazujících částí. První je věnována současnému technickému řešení strojně stíraných česlí. Druhá obsahuje konstrukční návrh a zhotovení 3D modelu v parametrickém modeláři SolidWorks. Ve třetí části jsou vypočítány zátěžové parametry, jež jsou použity při dimenzování pohonu hrabla. Kontrola vybraných částí konstrukce je provedena pomocí MKP v systému ANSYS Workbench. Poslední část diplomové práce je věnována zobrazení a popisu kinematiky pohybu hrabla.

KLÍČOVÁ SLOVA Konstrukce univerzálních hrablových česlí, strojně stírané česle, stírání shrabků, hrubé čištění odpadních vod.

ABSTRACT This thesis deals with structural design of an universal trash rack. Thesis consists from several dependent parts. First one describes technical solutions of trash racks with trash rakes used in present. Second part contains engineering design and 3-dimensional model created in SolidWorks modeller. Third section describes stress analysis of track rake and uses these results for designing of rake drive. Stress analysis of representative system parts is created by Finite element method in ANSYS Workbench software. The last part of this thesis describes trash rake motion kinematics.

KEY WORDS Desing of universal trash rack, mechanical trash racks, scrapping screenings, sewage purification.

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE MACEK, L. Konstrukce univerzálních hrablových česlí. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2006. XY s. Vedoucí diplomové práce Ing. Jan Brandejs, CSc.

Čestné prohlášení

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Čestně prohlašuji, že tuto práci jsem vypracoval sám pod odborným vedením Ing. Jana Brandejse, CSc., Ing. Petra Kinla a za použití dostupné literatury.

V Brně dne …………………………. Lubomír Macek

Poděkování

PODĚKOVÁNÍ Rád bych poděkoval všem, kteří se jakýmkoliv způsobem podíleli na vzniku této diplomové práce. Zvláště bych chtěl poděkovat Ing. Janu Brandejsovi, CSc. a Ing. Petru Kinlovi za jejich odborné připomínky a pomoc při řešení technických problémů. Také bych rád poděkoval své přítelkyni a rodině za jejich trpělivost a porozumění ve dnech strávených psaním této diplomové práce.

OBSAH

OBSAH ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEY WORDS BIBLIOGRAFICKÁ CITACE ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ PODĚKOVÁNÍ OBSAH ÚVOD CÍLE ŘEŠENÍ 1. Přehled dostupných zařízení strojně stíraných česlí 2. Konstrukční návrh hrablových česlí a zhotovení 3D modelu 3. Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí 4. Dimenzování a řešení pohonu hrabla 5. Napěťová analýza (MKP) 6. Řešení kinematiky pohybu hrabla 1 Přehled dostupných komerčních řešení 1.1 Firma INKOS s.r.o. 1.1.1 Strojně stírané česle vozíkové (SČV) 1.1.2 Strojně stírané česle hrablové (SČH) 1.1.3 Strojně stírané česle řetězové (SČR) 1.2 Firma BMTO GROUP a.s. 1.2.1 Strojně stírané česle 1.3 FONTANA R, s.r.o. 1.3.1 Strojně stírané česle hrubé 1.3.2 Strojní česle hrubé spodem stírané 1.3.3 Strojní česle jemné 1.4 Nordic Water-MEVA 1.4.1 MEVA - Rotoscreen RS 1.4.2 MEVA - Monoscreen RSM 2 Konstrukční návrh hrablových česlí 2.1 Konstrukce rámu 2.1.1 Česlicová mříž 2.1.2 Možné varianty česlicové mříže 2.1.3 Předběžný výpočet zatížení působící na česlici 2.1.4 Základna 2.1.5 Plech dna 2.1.6 Držák kladky 2.1.7 Držák bočnice vymetání 2.2 Konstrukce vymetání 2.2.1 Bočnice vymetání 2.2.2 Svařenec škrabky 2.2.3 Škrabka 2.3 Konstrukce pohonu 2.3.1 Rám pohonu 2.3.2 Držák převodovky

9 9 9 9 9 10 11 13 16 17 17 17 17 17 17 17 18 18 18 19 19 19 19 20 20 22 23 23 23 24 25 25 26 27 29 30 30 31 31 31 31 32 33 33 34 34

strana

13

OBSAH

2.3.3 Elektromotor s převodovkou 2.3.4 Ložiskový domek 2.3.5 Hřídel pohonu 2.3.6 Vidlice pohonu 2.3.7 Kolo pohonu 2.4 Konstrukce hrabla 2.4.1 Lopata hrabla 2.4.2 Rám hrabla 2.4.3 Doraz páky hrabla 2.4.4 Pojezdový hřeben 2.4.5 Zvedací klín 2.5 Zvedací kladka 2.6 Páka hrabla 3 Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí 3.1 Výpočet hmotnosti vyhrabovaných shrabků pro jednotlivé varianty 3.2 Výpočet zatížení hrabla 3.2.1 Výpočet síly potřebné ke zdvižení shrabků 3.2.2 Výpočet síly potřebné ke zdvižení hrabla 3.2.3 Celková síla 3.3 Určení rychlosti vyhrabování a výpočet otáček hřídele převodovky 3.4 Výpočet skutečné rychlosti zvedání hrabla 3.5 Výpočet doby potřebné k vykonání jednoho pracovního cyklu 3.6 Teoretické množství vyhrabaných shrabků pro určité rychlosti vymetání 4 Dimenzování a řešení pohonu hrabla 4.1 Návrh motoru a převodovky 4.1.1 Výpočet kroutícího momentu 4.1.2 Varianta 1 4.1.3 Varianta 2 4.1.4 Varianta 3 4.2 Výpočet zatížení ložisek a jejich návrh 4.2.1 Výpočet reakcí pod ložiskem 4.2.2 Návrh ložisek 4.3 Kontrola hřídele 4.3.1 VVU 4.3.2 Výpočet momentů v bodě B 4.3.3 Cyklické zatěžování 5 Napěťová analýza (MKP) 5.1 Sestava pohonu 5.1.1 Model 5.1.2 Kontakty 5.1.3 Tvorba konečnoprvkové sítě 5.1.4 Zatížení a uložení hřídele 5.1.5 Napětí podle podmínky HMH 5.1.6 Celková deformace 5.2 Svařenec hrabla 5.2.1 Model 5.2.2 Kontakty 5.2.3 Tvorba konečnoprvkové sítě

34 35 35 35 36 37 37 37 38 38 39 39 40 41 41 42 42 43 44 44 44 45 46 47 47 47 48 48 49 50 50 53 56 56 57 58 62 62 62 62 63 63 64 65 66 66 66 66

strana

14

OBSAH

5.2.4 Zatížení a uložení hrabla 5.2.5 Napětí podle podmínky HMH 5.2.6 Celková deformace 6 Kinematika pohybu hrabla ZÁVĚR 1. Přehled dostupných zařízení strojně stíraných česlí 2. Konstrukční návrh hrablových česlí a zhotovení 3D modelu 3. Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí 4. Dimenzování a řešení pohonu hrabla 5. Napěťová analýza (MKP) 6. Řešení kinematiky pohybu hrabla SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM PŘÍLOH

67 67 68 69 72 72 72 72 72 72 73 74 76 79 81 82

strana

15

Úvod

ÚVOD Je známo, že bez vody by nebyl život. Už od nepaměti se lidé zdržovali v blízkosti této životadárné tekutiny. Často se voda stávala rozhodujícím faktorem při osídlování nové krajiny. Díky technickému rozvoji byla stále více využívána a to nejen k pitným účelům. Možnosti jejího využití jsou obrovské. Není to jen tekutina, tolik důležitá pro veškerý život na Zemi, ale je to i významná sloučenina, bez které by se dnešní průmysl těžko obešel. Vzrůstající spotřeba vody je neoddělitelným doprovodným jevem technického rozvoje. Využívání vody v průmyslu vytváří velké množství vody odpadní. Už na vstupu do průmyslového procesu je důležité vodu čistit, neboť musí splňovat konkrétní požadavky na její kvalitu. O to důležitější je oddělit znečišťující látky od nezávadné vody na výstupu. Při čištění znečištěné vody se v závislosti na druhu znečištění využívají různé druhy čistících procesů. Každý čistící proces má několik fází. Jednou z prvních fází je mechanické odstranění plovoucích nečistot. K tomuto účelu se využívají hrubé česle, jemné česle, síta, odlučovače písku a kalu atd. Tyto stroje plní nejen funkci čistící, ale také chrání následující čistírenská zařízení před poškozením. Diplomová práce se zabývá procesem mechanického předčištění, konkrétně návrhem strojně stíraných česlí hrablových sloužících k mechanickému předčištění. Jedná se o samočistící česle, které jsou zpravidla umísťovány do jímacích objektů úpraven vod, nebo jsou součástí vtokového objektu čistíren odpadních vod. Požadavek Evropské Unie je, aby každá obec nad 2000 obyvatel měla do roku 2010 svoji čistírnu odpadních vod [16]. K těmto účelům jsou k dispozici velké částky peněz, které na pořízení čističek EU uvolní ze strukturálních fondů. Je na šikovnosti jednotlivých obcí, jestli tyto peníze na své projekty získají. Čistírny odpadních vod (dále jen ČOV) pro malé obce se koncipují odlišně od velkých ČOV. Nejdůležitějším rozdílem jsou výrazně menší průtoky. Každá z těchto čističek musí být vybavena strojním zařízením. Česle se obvykle umísťují jako jedno z prvních zařízení. Jednak čistí odpadní vody od hrubých nečistot, ale jejich neméně důležitá funkce je ochrana dalšího strojního vybavení. Dosud měly většinou své čističky podniky vytvářející velké množství znečistěné vody, která se zpracovávala právě v čističkách menšího typu. Jednalo se většinou o náročné provozy, které měly nepřetržitou obsluhu. Tyto menší čistírny byly vybaveny česlemi s ručním stíráním. Ruční stírání zde dostačovalo, protože obsluha měla za povinnost kontrolovat zařízení a v případě ucpání česlí je ručně vyčistit. Velkou výhodou byl fakt, že odpadní vody ve většině podniků, které ruční česle používaly, nebyly znečištěny velkými částicemi (větve, kamení, listí,...). Tím byla jejich práce značně ulehčena a stačilo jednou za čas ruční pročistění česlí. Menší čističky umístěné za obcí, jsou znečišťovány většinou odpadem z domácností, který je zdraví nebezpečný a obsahuje velké množství částic zanášející česlice. Strojně stírané česle jsou navrženy tak, aby práci obsluhy značně ulehčily.

strana

16

Cíle řešení

CÍLE ŘEŠENÍ Cílem této práce je návrh univerzálních česlí do kanálu šířky 400 mm až 1000 mm. Předpokládá se konstrukce 10ti příbuzných variant, které budou pokrývat šířkové rozmezí kanálů od 400 mm do 1000 mm.

1. Přehled dostupných zařízení strojně stíraných česlí

1

2. Konstrukční návrh hrablových česlí a zhotovení 3D modelu

2

Konstrukce rámu Konstrukce vymetání Konstrukce pohonu Konstrukce hrabla

3. Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí

3

Výpočet hmotnosti vyhrabovaných shrabků pro jednotlivé varianty Výpočet zatížení hrabla Určení rychlosti vyhrabování a výpočet vstupních otáček hřídele převodovky Výpočet doby jednoho pracovního cyklu

4. Dimenzování a řešení pohonu hrabla

4

Návrh motoru a převodovky Výpočet zatížení ložisek a jejich návrh Kontrola hřídele

5. Napěťová analýza (MKP)

5

Hřídele Hrabla

6. Řešení kinematiky pohybu hrabla

6

Zobrazení a popis jednotlivých fází pohybu hrabla

strana

17

Přehled dostupných komerčních řešení

1

PŘEHLED DOSTUPNÝCH KOMERČNÍCH ŘEŠENÍ

V dnešní době existuje řada výrobců, kteří nabízejí strojní vybavení pro čističky odpadních vod. Jedním ze strojů z obvyklé nabídky strojního vybavení jsou samočistící česle. Jednotlivé konstrukce se od sebe liší zejména v závislosti na maximálním průtoku vody v kanálu a na velikosti kanálu. Většina výrobců má jistou typovou řadu, která je určena pro daný rozměr kanálu. Níže jsou uvedeny různé principy česlí, které jsou rozdělené podle výrobců a využití.

1.1 Firma INKOS s.r.o. Firma INKOS byla založena v r. 1990. Zabývá se návrhem a vývojem zařízení pro čističky odpadních vod [8]. 1.1.1 Strojně stírané česle vozíkové (SČV) Jsou automatické bezobslužné česle určené především pro nátokové kanály střední velikosti. Základní části tvoří rám s česlicemi. Na rámu jsou připevněny hřebeny, po nichž se pohybuje vozík. Vozík nese pohon a zvedací mechanismus hrabla. Při pohybu vozíku do kanálu je hrablo zdviženo a zajištěno mechanismem. Najetím vozíku na dolní doraz, který limituje dolní polohu hrabla, dojde k odjištění hrabla a to zapadne do česlicové mříže. Zároveň instalované čidlo reverzuje pohon. Změna pohybu vozíku směrem nahoru dotlačí hřeben hrabla na česlicovou mříž. Při pohybu hrabla směrem nahoru dochází k vyčištění průliny. Ve výsypné výšce dojde k vymetení hrabla. V průběhu vymetání hrabla najede kladka spojená s hrablem na klín, který hrablo zvedne. Zvednutá poloha hrabla je zajištěna pákou [8].

Obr. 1 Strojně stírané česle vozíkové INKOS [8]

strana

18


Čidlo vyhodnotí horní polohu hrabla a reverzuje pohon. Tento děj se neustále opakuje, čímž zajišťuje plynulé čištění česlí. Hlavním přínosem této varianty je jednoduchá konstrukce. Nevýhodou je minimální šířka, která je dána umístěním převodovky na pohyblivý vozík [8]. 1.1.2 Strojně stírané česle hrablové (SČH) Tento typ bude modelem pro navrhované česle. Firma INKOS s.r.o. jej vyvinula jako svoje první technické řešení strojně stíraných česlí. Posléze je modernizovala na strojně stírané česle vozíkové (dále již SČV) a od technického řešení strojně stíraných česlí hrablových (dále již SČH) upustila. Technické řešení SČV je limitováno minimálním šířkou vozíku. To otevírá možnost použití SČH do úzkých kanálů [8]. Základním prvkem je rám s česlicemi. V horní části je pohon a zvedací mechanismus hrabla pevně spojen s rámem. Hrablo se pohybuje na hřebenech pomocí pojezdového kola. Při pohybu dolů je zdviženo. V dolní krajní poloze se reverzuje pohon a zapadne hrablo do česlic. Pohyb hrabla nahoru čistí průlinu. Ve výsypné výšce dojde k jeho vymetení a zdvižení. V horní krajní poloze se reverzuje pohon. Tento cyklus se neustále opakuje. Po prozkoumání původní dokumentace k SČH byly nalezeny funkční nedostatky, které vyústily v úplné přepracování koncepce SČH. Nejzávažnějším problémem bylo nadlehčování hrabla při zvětšeném odporu shrabků a jeho nedořešené vymetání [8]. 1.1.3 Strojně stírané česle řetězové (SČR) Jsou určeny především pro střední a velké kanály s vysokou hladinou vody. Funkční částí jsou dva řetězy s vyhrnovacími lištami. Řetězy jsou poháněny v horní části pomocí pohonu s řetězovými koly. V dolní části jsou řetězy vedeny řetězovými koly umístěnými na společné hřídeli. Odstranění nečistot z česlicové mříže a jejich doprava do odpadního žlabu je prováděna shrnovacími lištami [8].

1.2 Firma BMTO GROUP a.s.

1.1.2

1.1.3

1.2

Výrobní program BMTO GROUP s.r.o. zahrnuje výrobu čistíren odpadních vod, nádrží a bazénů, čerpacích a kanalizačních cest, šachet, armatur a dalších zařízení [9]. 1.2.1 Strojně stírané česle Základní částí zařízení je rám s česlicovou mříží, který svírá se dnem kanálu úhel 55°. Česlice jsou mechanicky stírány ze spodní části oběžnými stěrači, upevněnými na řetězech. V horní části rámu pod vyklenutou mříží se umisťuje žlab, transportér nebo jiné zařízení pro další dopravu setřených shrabků. Horní hřídel s řetězovými koly a převodovkou slouží k pohonu česlí [9].

2.2.1

strana

19


Obr. 2 Popis strojně stíraných česlí BMTO a.s. [9]

Tab. 1 Typy zařízení BMTO a.s. [9]

TYP ČESLÍ

SVĚTLOST ČESLÍ

PRŮLINA

MAX. PRŮTOK

PŘÍKON

HMOTNOST

[mm]

[mm]

[l/s]

[W]

[kg]

C300

346

2-10

86-126

180

331-452

C400

444

2-10

117-156

180

304-407

C500

542

2-10

146-210

180

279-316

C600

640

2-10

170-252

180

252-316

1.3 FONTANA R, s.r.o. Firma se specializuje na dodávky zařízení pro čističky odpadních vod. Vyráběné stroje jsou vlastní konstrukce [10]. 1.3.1 Strojně stírané česle hrubé Jsou charakteristické robustní konstrukcí, do jejíž zadní stěny je vsazena česlicová mříž stíraná z přední nátokové strany. Stírání mříže zabezpečuje vozík opatřený hrablem, který zajíždí na dno kanálu a zachycené shrabky posouvá po šikmé mříži k výsypnému přepadu. Pohon vozíku je realizován od převodovky pomocí speciálního nerezového řetězu s plastovými kladkami [10].

strana

20


Obr. 3 Strojně stírané česle hrubé FONTANA R, s.r.o. [10] Tab. 2 Strojně stírané česle hrubé - parametry zařízení FONTANA R, s.r.o.

ŠÍŘKA KANÁLU: B = (500÷2400) mm HLOUBKA KANÁLU: H = (500 ÷ 9000) mm VÝŠKA VÝSYPNÉ HRANY: Voleno dle kontejneru ŠÍŘKA PRŮLINY: e = (30 ÷ 120) mm VÝŠKA HLADINY: h = (500 ÷ 5000) mm SKLON ČESLÍ: α = 75° TLAKOVÁ ZTRÁTA: Dh závisí na e a) Celonerezové provedení MATERIÁL: b) Pozinkovaný rám z oceli třídy 11 + nerez

strana

21


1.3.2 Strojní česle hrubé spodem stírané Je zde použita robustní konstrukce rámu, do jehož přední stěny je vsazena stíraná česlicová mříž. Shrabky zachycené na mříži jsou vynášeny tvarovými prsty ukotvenými do vozíku. Vozík, vložený do hnacích řetězů, pojíždí z vnitřní strany česlicové mříže směrem ode dna nahoru. Prsty posouvají shrabky až na obloukovou část k výsypce. Pohon řetězu je odvozen od elektropřevodovky pomocí hlavního hřídele a ozubených kol. Pro dočistění spodní části mříže jsou česle vybaveny rotačním stěračem [10].

Obr. 4 Strojně stírané česle hrubé spodem stírané FONTANA R, s.r.o. [10]

strana

22


Tab. 3 Strojní česle hrubé spodem stírané - parametry zařízení FONTANA R, s.r.o. [10]

ŠÍŘKA KANÁLU: HLOUBKA KANÁLU: VÝŠKA VÝSYPNÉ HRANY: ŠÍŘKA PRŮLINY: SKLON ČESLÍ: POHON HRABLA: POHON ROTAČNÍHO STĚRAČE

B = (500÷2600) mm H = (800 ÷ 7000) mm Voleno dle kontejneru e = (40 ÷ 120) mm α = 75° 0,55 kW nebo 0,75 kW 0,18 kW

1.3.3 Strojní česle jemné Použita robustní konstrukce rámu do jejíž zadní stěny je vsazeno nerezové štěrbinové síto nebo děrovaný plech stíraný z přední nátokové strany. Pohon vozíku je realizován od převodovky pomocí speciálního nerezového řetězu s plastovými kladkami [10].

1.3.3

Tab. 4 Strojní česle jemné - parametry zařízení FONTANA R, s.r.o. [10]

ŠÍŘKA KANÁLU: B = (500÷2400) mm HLOUBKA KANÁLU: H = (500 ÷ 9000) mm VÝŠKA VÝSYPNÉ HRANY: Voleno dle kontejneru ŠÍŘKA PRŮLINY: e = (10 ÷ 120) mm VÝŠKA HLADINY: h = (500 ÷ 5000) mm SKLON ČESLÍ: α = 75° TLAKOVÁ ZTRÁTA: Dh závisí na e A) Celonerezové provedení MATERIÁL: B) Pozinkovaný rám z oceli třídy 11 + nerez

1.4 Nordic Water-MEVA

1.4

Firma MEVA je švédskou společností zabývající se čištěním tuhých fází z vody [14].

1.4.1 MEVA - Rotoscreen RS Zařízení je opatřeno soustavou ozubených pásnic. Rozteče pásnic udávají šířku průliny. Pásnice jsou ve dvou svařencích. První je pevně spojen s rámem stroje. Druhý koná vlastní vymetací pohyb. Soustava pohybujících se pásnic postupně vyjíždí a zajíždí do rámu stroje. Při pohybu šikmo nahoru sebou unáší nečistoty ulpívající na pevném svařenci pásnic a posouvá je o jeden zub nahoru. Potom zajíždí dolů a čistí se o boky stojících pásnic. Tento cyklus se opakuje dokud nečistoty nejsou vyneseny do určité výšky, kde padají do šnekového dopravníku, který je zahušťuje a dopravuje do míst dalšího zpracování [14].

1.4.1

strana

23


Obr. 5 Rotoscreen RS Nordic Water-MEVA [14]

1.4.2 MEVA - Monoscreen RSM Toto zařízení pracuje na stejném principu jako zařízení Rotoscreen. Zajížděním a vyjížděním pásnic dochází k postupnému posouvání shrabků směrem nahoru. Rozdíl mezi těmito dvěma typy je v přenosu pohybu na ozubené pásnice. Zařízení Monoscreen má pásnice uchyceny na více místech. V dolní části jsou uchyceny na hnaném vačkovém hřídeli a v horní části jsou uchyceny na hnacím vačkovém hřídeli [14].

Obr. 6 Monoscreen RSM Nordic Water-MEVA [14]

strana

24

Konstrukční návrh hrablových česlí

2

KONSTRUKČNÍ NÁVRH HRABLOVÝCH ČESLÍ

2

Pro vytvoření 3D modelu celé konstrukce bylo použito parametrického modeláře SolidWorks 2006 od společnosti SolidWorks Corporation.

2.1 Konstrukce rámu

2.1

Základním požadavkem je co nejnižší cena. Nízká cena nesmí ohrozit funkčnost celého stroje a jednoduchost montáže. Zařízení pracující s odpadními vodami jsou konstruovány z korozivzdorných materiálů. Svařenec rámu je tvořen nosnými jekly, které jsou na konci zešikmeny pod úhlem sklonu česlí. Tyto bočnice jsou v dolní části spojeny pomocí základového plechu, který zároveň slouží k uložení česlic. Základový plech má také funkci kotvení česlí ke dnu kanálu. Česlice jsou kotveny na dvou místech - pomocí základového plechu a hřebenu, který je přivařen k jeklům. Tímto způsobem je zajištěna tuhost česlicové mříže. Vedení hrabla zajišťují vodící česlice dosahující až k vymetání. V místě ukončení česlicové mříže začíná plech dna, který zabraňuje uvolněným shrabkům spadnout do kanálu za česlemi. V horní části jsou jekly spojeny L-profilem.

Obr. 7 Pohled na rám česlí

strana

25


2.1.1 Česlicová mříž Rám i česlice jsou navrhovány tak, aby protékající vodě kladly co nejmenší odpor ( Δh kolísá od 40% do 100%). Rychlost vody před česlicemi nesmí klesnout pod 0,3 m ⋅ s −1 . Docházelo by k usazování písku s velikostí zrna nad 0,2 mm . Rychlost v průlinách mezi česlicemi nesmí překročit 1,0 m ⋅ s −1 . Mohlo by dojít k protlačování méně tuhých shrabků [1]. Ztráta tlakové výšky při průtoku česlicemi se počítá podle Kirschmera (1): 4

⎛d ⎞ 3 v Δh = β .⎜ č ⎟ ⋅ v ⋅ sin α ⎝ b ⎠ 2g

Kde:

2

β

[-] [m] [-] [m s] [ m ⋅ s -2 ] [°] Δh [m]

dč b vv g α

vm = Kde:

(1)

- tvarový součinitel česlic [1] - průměr česlice - velikost průliny - rychlost vody před česlicemi - gravitační zrychlení - sklon česlí od vodorovné osy - ztrátová výška hladiny

Q Q = S B⋅h Q S B h vm

[ m3 ⋅ s-1 ] [ m2 ] [m] [m] [ m ⋅ s-1 ]

(2) - průtok odpadní vody - průtočná plocha před česlemi - šířka kanálu - hloubka vody v kanálu - rychlost proudění vody mezi česlicemi

Obr. 8 Průlina, průměr česlice, výška kanálu, výška hladiny

Obr. 9 Sklon česlí, ztrátová výška

strana

26

Konstrukční návrh hrablových česlí Tab. 5 Zadávací parametry

ŠÍŘKA BOČNIC RYCHLOST PROUDĚNÍ VODY V (KANÁLU) SKLON ČESLÍ HLOUBKA VODY V KANÁLU TVAROVÝ SOUČINITEL PRŮMĚR ČESLICE PRŮLINA

bb [m] vk [ms-1] α [°] h [m] β [-] dč [m] b [m]

0,04 0,6 70 0,4 2,42 0,008 0,014

Tab. 6 Vypočtené hodnoty jednotlivých variant

VARIANTA PRŮTOK RYCHLOST PROUDĚNÍ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q [m /s] 0,10 0,11 0,13 0,15 0,16 0,18 0,20 0,21 0,23 0,25 3

vv [ms-1] 0,75 0,72 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,66 0,65 0,65

(na číslicovou mříž)

ŠÍŘKA KANÁLU TLAKOVÁ ZTRÁTA POČET PRŮLIN RYCHLOST PROUDĚNÍ (mezi česlicemi)

B [m]

0,4 0,47 0,54 0,61 0,68 0,75 0,82 0,89 0,96 1,03

∆h [m]

0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02

[-]

23

28

33

38

43

48

53

58

63

68

vm [ms-1] 0,30 0,29 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,26 0,26 0,26

2.1.2 Možné varianty česlicové mříže Jednotlivé provedení se od sebe liší velikostí tvarového součinitele β konstrukční složitostí. Pro přehled hodnot jednotlivých součinitelů slouží Tab. 7.

2.1.2

a

Tab. 7 Hodnoty tvarového součinitele β [1]

PROFIL TVAROVÝ SOUČINITEL β

2,42

1,83

1,64

1,79

o Obdélníkový průřez česlic Tato varianta je poměrně často používaná. Velkou výhodou je jednoduchost výroby a montáže. I při velkém opotřebení má stejné vlastnosti. K nevýhodám patří velký tvarový součinitel β = 2,42 [1]. Při proudění vody česlicemi dochází vždy k jejich zanášení. Způsob zanášení se liší podle použití jednotlivých průřezů česlic. Jestliže se použije obdélníkový tvar průřezu česlic dochází k nabalování tenkých dlouhých shrabků na celý bok česlice. Proto je třeba, aby zub hrabla zapadal minimálně do 3/4 boku česlice a udržoval průlinu průchozí. Tato varianta je použita

strana

27


při konstrukci. Podle požadavku zákazníka je možné ji vyměnit za jakoukoliv níže uvedenou, ale pro většinu běžných aplikací je naprosto dostačující.

Obr. 10 Obdélníkový průřez česlic

o Kruhový průřez česlic Kruhový průřez česlic je poměrně jednoduchý na výrobu i montáž. Nižší tvarový součinitel β = 1,79 snižuje tlakovou ztrátu ∆h [1]. Při proudění vody česlicemi kruhového průřezu jsou česlice namáhány na ohyb a je zapotřebí použít většího průměru česlic na stejnou velikost průliny, tím se naopak tlaková ztráta zvětšuje. U tohoto druhu česlic je hrablo speciálně upraveno na stírání mezery mezi jednotlivými česlicemi, o to je jeho výroba složitější. Od tohoto řešení se v poslední době upouští.

Obr. 11 Česlicová mříž s kruhovým průřezem česlí

strana

28


o Složený průřez česlic Tato varianta je výrobně náročnější a většinou se používá, jsou-li česlice extrémně namáhány a vyžaduje-li se malá tlaková ztráta. Konstrukčně je to poměrně jednoduché - jde o navaření kulatiny na menší pásovou ocel. Tím dojde ke zvětšení nosného průřezu zároveň se snížením tvarového součinitele β = 1,64 [1].

Obr. 12 Česlicová mříž se složeným průřezem

2.1.3 Předběžný výpočet zatížení působící na česlici Pro výpočet zatížení česlí se uvažuje mezní stav, při kterém je maximální výpočtová hladina před česlicemi. Naproti tomu za česlicemi se neuvažuje žádná hladina. Tato situace odpovídá úplnému ucpání česlic. Pro předběžný výpočet postačuje nahradit tlak vody silou působící na šikmou plochu.

2.1.3

Dáno: ρ = 1000 kg·m-3 g = 9,81 m ⋅ s −2 α = 70° xT = 0,235 S = 0,00376 m2

F = ρ ⋅ g ⋅ sin α ⋅ xT ⋅ S = = 1000 kg ⋅ m −3 ⋅ 9,81 m ⋅ s −2 ⋅ sin 70° ⋅ 0,235 m ⋅ 0,00376 m 2 = 6,7 N Kde.

(3)

ρ [ kg ⋅ m -3 ] - hustota vody g α xT S

[ m ⋅ s -2 ] [°] [m] [m2]

- gravitační zrychlení - sklon česlí od vodorovné osy - poloha těžiště smočené plochy - plocha připadající na jednu česlici strana

29


Z tohoto výpočtu je jasné, že zatížení na česlice je téměř nulové. Napětí vyvolané vodou na šikmou stěnu česlic zásadně neovlivní konstrukci.

2.1.4 Základna Primární funkcí základny je zajistit polohu česlic. Sekundární funkcí je kotvení rámu ke dnu kanálu. Jde o plech s vypálenými otvory, jenž je zpevněn ohybem.

Obr. 13 Základna

2.1.5 Plech dna Zabraňuje propadávání nečistot za prostor česlí.

Obr. 14 Plech dna

strana

30


2.1.6 Držák kladky Musí umožnit správné nastavení kladky vůči hrablu. Posunováním kladky směrem nahoru nebo dolů se mění výškové nastavení hrabla.

2.1.6

2.1.7 Držák bočnice vymetání Aby nedošlo k narušení celistvosti bočnice rámu, je uchycení bočnice vymetání řešeno tímto způsobem.

2.1.7

Obr. 15 Držák kladky

Obr. 17 Držák bočnice vymetání

Obr. 16 Svařenec rámu česlí

2.2 Konstrukce vymetání

2.2

Další z funkčních částí česlí je vymetání. Má za úkol odstranit nečistoty, které zůstaly mezi zuby hřebene hrabla.

2.2.1 Bočnice vymetání Bočnice mezi sebou drží vymetací škrabku. Jsou přimontovány k rámu česlí. Umožňují rotační pohyb lopatky. Na bočnici vymetání je přivařen čep, do kterého se zasune lopatkový náboj s plastovým pouzdrem. Každá bočnice je opatřena dorazem limitujícím pohyb lopatky.

2.2.1

strana

31


Obr. 18 Bočnice vymetání levá [5]

Obr. 19 Bočnice vymetání pravá [5]

2.2.2 Svařenec škrabky Vlastní tělo škrabky se skládá z lopatky, L-profilů, čepů pro připevnění vratné pružiny a uložení pouzder.

Obr. 20 Svařenec škrabky

Obr. 21 Lopatka

strana

32


2.2.3 Škrabka Celková sestava škrabky je tvořena nejen svařencem škrabky, ale také vymetací gumou a plastovými pouzdry. Vymetací guma je sevřena šrouby mezi plech lopatky a přítlačnou lištu. Plastové pouzdro snižuje tření mezi škrabkou a čepem bočnice. Je zasunuto do náboje, který je přivařen na svařenci škrabky.

Obr. 22 Rozložený pohled na škrabku

2.2.3

Obr. 23 Škrabka

2.3 Konstrukce pohonu

2.3

Obr. 24 Pohled na sestavu pohonu

Přenos pohybu mezi hrablem a pohonem je realizován pomocí plastového hřebene pohybujícího se odvalováním po pojezdovém kole s válečky. Postupným odvalováním kola pojezdu po posuvném hřebenu dochází k přímočarému posunu

strana

33


hrabla. Kolo je upevněno pomocí pera na hřídeli. Ten je uložen ve dvou ložiskových domcích, které zamezují axiálnímu posuvu pomocí svěrného spoje. Svěrný spoj je realizován děleným kuželovým pouzdrem, na které je dotlačováno ložisko pomocí KM matice a zajištěno MB podložkou. Na hřídeli je otočně uložená vidlice opatřena hřídelem s kladkami. Mezi kladkami a válečkovým kolem je uloženo hrablo s plastovými hřebeny.

2.3.1 Rám pohonu Nese ložiskové domky, ve kterých je uložen hřídel pohonu. Ve spodní části je přišroubován k rámu stroje. Musí zajistit tuhost celého pohonu. Rám pohonu je tvořen krabicovým tvarem složeným z L-profilů a základové desky.

2.3.2 Držák převodovky Držák převodovky umožňuje posuv motoru ve svislé ose.

Obr. 25 Rám pohonu

Obr. 26 Držák převodovky

2.3.3 Elektromotor s převodovkou Návrh parametrů převodovky v kapitole Dimenzování a řešení pohonu hrabla [12].

Šneková převodovka MINI-Block SM Provedení - B3 patky Výstupní hřídel - dutá φ 30 mm Modul převodovky - SK 2SM 63AX Typ motoru - 71 S Výkon motoru - 0,25 kW Brzdný moment - 10 Nm (antikorozním provedení) Druh chlazeni - vlastní

strana

34


2.3.4 Ložiskový domek Typ ložiskového domku je SKF SNL 507 TL. Návrh a výpočet je v kapitole Dimenzování a řešení pohonu hrabla. Ložiskový domek je na hřídeli upevněn pomocí kuželového pouzdra dotlačovaného KM maticí s MB podložkou. Dotlačováním ložiska KM maticí vznikne svěrný spoj mezi hřídelem, děleným kuželovým pouzdrem a ložiskem. Tento způsob uchycení vyloučí axiální pohyb hřídele.

2.3.4

2.3.5 Hřídel pohonu Výpočet hřídele je v kapitole Dimenzování a řešení pohonu hrabla.

2.3.5

2.3.6 Vidlice pohonu Hrablo je otočně uloženo na vidlici. Přitom její natočení udává výšku zvednutí hrabla. Rám vidlice je svařenec, který se skládá ze dvou bočnic a středové roury. Ve středové rouře je osazení pro ložisková pouzdra, která slouží k uložení na hřídeli. V bočnicích jsou zhotoveny otvory, kterými je prostrčen hřídel kladek. Ten je zajištěn pomocí osazeného kroužku, jenž je zajištěn pojistným šroubem. Na hřídeli kladek jsou nasunuty kladky FTH 60x20/17-12K [11]. Jedná se o nakupované díly od firmy BLICKLE. Kladky jsou zajištěny proti axiálnímu posuvu vnějším kroužkem.

2.3.6

Obr. 27 Vidlice pohonu

Obr. 28 Rozložený pohled vidlice pohonu

Obr. 29 Detail uložení hřídele kladek

strana

35


2.3.7 Kolo pohonu Jednou z hlavních částí je kolo pohonu, které přenáší rotační pohyb hřídele na translační pohyb hrabla. Návrh kola je převzat z firemní dokumentace INKOS a.s. Stávající řešení se osvědčilo při konstrukci SČV. V případě SČV se kolo pojezdu pohybovalo společně s vozíkem postupným odvalováním po stojícím ozubeném hřebenu. V našem případě se po otáčejícím kole pohybuje hřeben připevněný na hrable. Nezanedbatelné výhody stávajícího řešení oproti použití kola například s evolventním ozubením jsou lepší rozložení tlaků při kontaktu válečku s hřebenem a snadná výměna jednotlivých poškozených elementů. Svařenec kola se skládá z náboje, čepů a desky. Sestava je tvořena nasunutými válečky a zajištěna bočnicí.

Obr. 31 Svařenec kola pohnu [5]

Obr. 32 Rozložená sestava kola pohonu [5]

Obr. 30 Sestava kolo pohonu [5]

strana

36


2.4

2.4 Konstrukce hrabla Funkce hrabla je vyčištění průliny mezi česlicemi a dopravení shrabků do výsypky. Hrablo se skládá z několika částí. První je svařovaný rám sestávající ze čtyřhranných trubkových profilů. Druhou částí je lopata hrabla, která je tvořena plechem s připevněným hřebenem hrabla.

Obr. 33 Hrablo

2.4.1 Lopata hrabla Základní částí celé sestavy je hřeben hrabla, který musí zapadat do česlicové mříže. Jednotlivé varianty se od sebe liší šířkou kanálu. Tento parametr ovlivní počet česlic v česlicové mříži a následně také velikost hřebene hrabla.

2.4.1

2.4.2 Rám hrabla Rám hrabla je tvořen ze čtyřhranných trubkových profilů TR4HR35x35x3, které jsou rozříznuty vodním paprskem a svařeny k sobě do písmene H. Na začátku jsou přivařeny k lopatě hrabla, zároveň na konci jsou přivařeny k celistvému profilu TR4HR35x35x3.

2.4.2

Obr. 34 Lopata hrabla

Obr. 35 Rám hrabla

strana

37


2.4.3 Doraz páky hrabla Hlavním úkolem dorazu je odjištění páky hrabla.

Obr. 36 Doraz páky hrabla

2.4.4 Pojezdový hřeben Otáčející se kolo pohonu přenáší kroutící pohyb hřídele na přímočarý pohyb hrabla. Pohyb nastává odvalováním kola pohonu po plastovém ozubeném hřebenu. Hřeben je vsazen do děleného profilu TR4HR35x35x3, k němuž je ukotven pomocí šroubového spoje. Při dotažení šroubu dojde k sevření profilu a tím vznikne svěrný spoj.

Obr. 37 Pojezdový hřeben [5]

strana

38


2.4.5 Zvedací klín Zvedání hrabla je řešeno pomocí zvedacího klínu. Je navržen z plastu. Možnost nastavení je řešena pomocí drážky.

2.4.5

Obr. 38 Zvedací klín

2.5

2.5 Zvedací kladka Výška zvednutí hrabla je regulovaná stavitelným uchycením kladky. Sestava kladky je tvořena vidlicí, do níž je uložena nakupovaná kladka FTH 60x20/17-12. Protože je kladka vybavena kuličkovým ložiskem, postačuje uložení na pevném čepu.

Obr. 39 Svařenec vidlice

Obr. 40 Rozložená sestava kladky strana

39


2.6 Páka hrabla Důležitá součást, která má za úkol zajišťovat polohu hrabla, je páka hrabla. Při pohybu hrabla směrem nahoru je páka odjištěná a tažena pružinou proti hřídeli kladek. Při najetí hrabla na klín, se hřídel kladek dostane do úrovně vybrání páky a tažná pružina zaklapne páku. Při pohybu hrabla směrem dolů je páka zajištěna. V koncové poloze je páka odjištěna dorazem hrabla. Montážní seřízení je umožněno výškovou změnou polohy páky vůči rámu česlí.

Obr. 41 Držák páky hrabla

Obr. 42 Sestava páky

strana

40

Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí

3

3

STANOVENÍ ZÁTĚŽOVÝCH PARAMETRŮ ZAŘÍZENÍ STROJNĚ STÍRANÝCH ČESLÍ

Pro vlastní návrh stroje je zapotřebí znát hmotnost vyhrabovaných shrabků. Ze stanovené rychlosti zdvihu hrabla (0,1 - 0,2) m ⋅ s −1 [5] určit otáčky hřídele, které se použijí pro návrh převodovky. Pro kontrolu napětí je třeba vypočítat zatížení hrabla. Důležitým parametrem, který se uvádí v dodací dokumentaci, je maximální hmotnost vyhrabovaných shrabků za hodinu. 3.1

3.1 Výpočet hmotnosti vyhrabovaných shrabků pro jednotlivé varianty Složení shrabků kolísá podle ročního období. Shrabky obsahují asi 80% vody. Mají hmotnost přibližně 960 kg ⋅ m −3 , obsah minerálních látek je asi 15% – 20%. [2] Při výpočtu maximální hmotnosti vyhrabovaných shrabků se vychází z předpokladu maximálního vyhrabovaného objemu. Vyhrabovaným objemem je prostor vymezený maximální výškou hladiny (včetně ztrátové výšky), hloubkou rámu česlí a šířkou vyhrabovaného prostoru kanálu.

Obr. 43 Zobrazení vyhrabovaného prostoru

Vo = (hmax + Δh) ⋅ H p ⋅ b p Kde:

Vo [m3] hmax [m] Δh [m] H p [m] b p [m]

(4)

- vyhrabovaný objem - maximální výška hladiny - ztrátový výška - hloubka vyhrabovaného prostoru - šířka vyhrabovaného prostoru

strana

41

Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí ms = ρ s ⋅Vo Kde:

(5)

ms [m] - hmotnost shrabků −3 ρ s [ kg ⋅ m ] - hustota shrabků Vo [m3] - vyhrabovaný objem

Tab. 8 Hodnoty hmotností shrabků pro jednotlivé varianty

VARIANTA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 hmax[m] 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 ∆h[m] 0,1 0,09 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,07 0,07 0,07 Hp[m] 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 bp[m] 0,32 0,39 0,46 0,53 0,6 0,67 0,74 0,81 0,88 0,95 -3 ρs[kg·m ] 960 960 960 960 960 960 960 960 960 960 3 Vo[m ] 0,013 0,015 0,017 0,020 0,023 0,025 0,028 0,030 0,033 0,035 ms[kg] 12,1 14,5 16,8 19,3 21,8 24,4 26,9 28,8 31,4 33,9

3.2 Výpočet zatížení hrabla Při vyhrabování je hrablo zatíženo vlastní hmotností a hmotností vyhrabovaných shrabků.

3.2.1

Výpočet síly potřebné ke zdvižení shrabků

Dáno: ms10 =33,86 kg α =70° g =9,81 m ⋅ s −2 f d =0,65 F1 = ms10 ⋅ g ⋅ sin α + f d ⋅ ms10 ⋅ g ⋅ cos(α )

F1 = 33,86 kg ⋅ 9,81 m ⋅ s −2 ⋅ sin 70° + 0,65 ⋅ (33,86 kg ⋅ 9,81 m ⋅ s −2 ⋅ cos 70°) = 386 N Kde:

(6)

F1 [N]

- síla potřebná ke zdvižení shrabků (varianta 10) ms10 [kg] - hmotnost shrabků (varianta 10) - úhel sklonu česlí α [°] −2 g [ m ⋅ s ] - gravitační zrychlení f d [-] - koeficient tření ocel - dřevo

strana

42


Obr. 44 Rozložení sil od působení hmotnosti shrabků

3.2.2

Obr. 45 Rozložení sil působících od vlastní hmotnosti hrabla

3.2.2

Výpočet síly potřebné ke zdvižení hrabla

Dáno: mH 10 =30,7 kg α =70° g =9,81 m ⋅ s −2 f o =0,15 F2 = mH 10 ⋅ g ⋅ sin α + f o ⋅ mH 10 ⋅ g ⋅ cos α

(

)

(7)

F2 = 30 ,7 kg ⋅ 9 ,81 m ⋅ s −2 ⋅ sin 70 ° + 0 ,15 ⋅ 30 ,7 kg ⋅ 9 ,81 m ⋅ s −2 ⋅ cos 70 ° = 298 ,5 N Kde:

F2 [N] mH 10 [kg]

α g fo

- síla potřebná ke zdvižení hrabla (varianta 10) - hmotnost hrabla (varianta 10) [°] - úhel sklonu česlí [ m ⋅ s -2 ] - gravitační zrychlení [-] - koeficient tření ocel - ocel

strana

43

Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí 3.2.3

Celková síla

Dáno: F1 =386 N F2 =298,5 N k b =1,2 Fcel10 = ( F1 + F2 ) ⋅ kb = (386 N + 298,5 N ) ⋅ 1,2 = 821,4 N

Kde:

Fcel10 [N] F1 F2 kb

[N] [N] [-]

- celková síla potřebná ke zdvižení hrabla se shrabky (varianta 10) - síla potřebná ke zdvižení shrabků (varianta 10) - síla potřebná ke zdvižení hrabla (varianta 10) - koeficient bezpečnosti

3.3 Určení rychlosti vyhrabování a výpočet vstupních otáček hřídele převodovky Optimální rychlost zvedání hrabla leží v intervalu 0,1 m ⋅ s -1 ÷ 0,2 m ⋅ s -1

[4]

Dáno: π =3,14 d =0,153 m v = 0,1 m ⋅ s -1 ÷ 0,2 m ⋅ s -1 0,1 m ⋅ s -1 ÷ 0,2 m ⋅ s -1 v v =π ⋅d ⋅n ⇒ n = = = 0,21 s −1 ÷ 0,42 s −1 π ⋅d π ⋅ 0,153 m

Kde:

π

d v n

[-] [m] [ m ⋅ s -1 ] [s-1]

(8)

- Ludolfovo číslo - roztečný průměr kola - rychlost zvedání hrabla - otáčky hřídele

3.4 Výpočet skutečné rychlosti zvedání hrabla Skutečné otáčky stanoveny v kapitole Dimenzování a řešení pohonu hrabla. Dáno: n 2 =18 min-1 d =0,153 m π =3,14

vs =

π ⋅ d ⋅ n2 60

=

3,14 ⋅ 0,153 m ⋅18 min −1 = 0,14 m ⋅ s -1 60

(9)

strana

44


Kde:

n2 d π

vs

[min-1] [m] [-] [ m ⋅ s -1 ]

- rychlost otáčení výstupního konce převodovky [12] - roztečný průměr kola - Ludolfovo číslo - skutečná rychlost pohybu hrabla

3.5 Výpočet doby potřebné k vykonání jednoho pracovního cyklu

3.5

Pracovní cyklus začíná a končí na jednom místě. Popis celého pracovního cyklu je v kapitole Řešení kinematiky pohybu hrabla. Dáno: s =2,1 m v s = 0,14 m ⋅ s −1

Tab. 9 Skutečná doba provozu za čas

ČAS

HODINA

t

(10)

[m] - změřená délka dráhy hrabla −1 [ m ⋅ s ] - skutečná rychlost pohybu hrabla v kapitole Dimenzování a řešení pohonu hrabla. [s] - doba potřebná k vykonání jednoho pracovního cyklu

DEN

s vS

ROK

Kde:

s 2,1 m = 2⋅ = 30 s vs 0,14 m ⋅ s −1

5 LET

t = 2⋅

RYCHLOST VYMETÁNÍ [Cyklů/hod]

DOBA CHODU STROJE [hod]

1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120

0,01 0,02 0,03 0,07 0,1 1 0,2 0,4 0,8 1,6 2,4 24 73 146 292 584 876 8760 365 730 1460 2920 4380 43800

strana

45


3.6 Teoretické množství vyhrabaných shrabků pro určité rychlosti vymetání Při nákupu nového stroje chtějí někteří zákazníci znát množství vyhrabaných shrabků za určitý časový úsek. Pro některé provozy je možné určit množství shrabků, které je třeba zachytit na česlicích. Tato tabulka by mohla pomoci určit optimální rychlost vymetání. Z ní by se následně určila doba, po kterou bude stroj čekat než zahájí další pracovní cyklus. Tab. 10 Množství shrabků jednotlivých variant vyhrabaných za čas

5 LET

ROK

DEN

HODINA

RYCHLOST ČAS VYMETÁNÍ [Cyklů/hod] 1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120 1 2 4 8 12 120

HMOTNOSTI VYHRABOVANÝCH SHRABKŮ JEDNOTLIVÝCH VARIANT[kg] 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12,1

14,5

16,8

19,3

21,8

24,4

26,9

28,9

31,4

33,9

24,2

29,0

33,5

38,6

43,7

48,8

53,9

57,7

62,7

67,7

48,4

58,0

67,0

77,2

87,4

97,6

107,8

115,5

125,5

135,4

96,8

115,9

134,0

154,3

174,7

195,1

215,5

231,0

251,0

270,9

145,2

173,9

201,0

231,5

262,1

292,7

323,3

346,4

376,4

406,3

1452,0 1738,8 2010,0 2314,8

2620,8

2926,8 3232,8 3464,4 3764,4 4063,2

290

348

402

463

524

585

647

693

753

813

581

696

804

926

1048

1171

1293

1386

1506

1625

1162

1391

1608

1852

2097

2341

2586

2772

3012

3251

2323

2782

3216

3704

4193

4683

5172

5543

6023

6501

3485

4173

4824

5556

6290

7024

7759

8315

9035

9752

34848

41731

48240

55555

62899

70243

77587

83146

90346

97517

1,E+05 1,E+05 1,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 3,E+05 3,E+05 3,E+05 3,E+04 3,E+04 4,E+04 4,E+04 5,E+04 6,E+04 6,E+04 7,E+04 7,E+04 8,E+04 6,E+04 7,E+04 8,E+04 9,E+04 1,E+05 1,E+05 1,E+05 1,E+05 1,E+05 2,E+05 1,E+05 1,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 3,E+05 3,E+05 3,E+05 2,E+05 2,E+05 2,E+05 3,E+05 3,E+05 3,E+05 4,E+05 4,E+05 4,E+05 5,E+05 2,E+06 2,E+06 2,E+06 3,E+06 3,E+06 3,E+06 4,E+06 4,E+06 4,E+06 5,E+06 5,E+05 6,E+05 7,E+05 8,E+05 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 1,E+06 2,E+06 2,E+06 2,E+06 2,E+06 3,E+06 3,E+06 3,E+06 2,E+06 3,E+06 3,E+06 3,E+06 4,E+06 4,E+06 5,E+06 5,E+06 5,E+06 6,E+06 4,E+06 5,E+06 6,E+06 7,E+06 8,E+06 9,E+06 9,E+06 1,E+07 1,E+07 1,E+07 6,E+06 8,E+06 9,E+06 1,E+07 1,E+07 1,E+07 1,E+07 2,E+07 2,E+07 2,E+07 6,E+07 8,E+07 9,E+07 1,E+08 1,E+08 1,E+08 1,E+08 2,E+08 2,E+08 2,E+08

strana

46

Dimenzování a řešení pohonu hrabla

4

4

DIMENZOVÁNÍ A ŘEŠENÍ POHONU HRABLA

Postup řešení pohonu hrabla je následující. Nejprve vypočteme ze známého zatížení hrabla potřebný kroutící moment. Zatížení hrabla a interval vstupních otáček hřídele je vypočítán v kapitole Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí. Známe-li vstupní otáčky hřídele a požadovaný kroutící moment, můžeme z katalogu určit vhodnou převodovku. Po návrhu převodovky máme daný výstupní konec hřídele. Z konstrukčního hlediska je třeba volit vnitřní průměr ložisek větší, než je výstupní konec hřídele převodovky. Po výpočtu zatížení ložisek můžeme z požadované životnosti vypočítat základní dynamickou únosnost a navrhnout ložisko s ložiskovým domkem. Z velikosti konstrukce jednotlivých variant a z určených průměrů jsou rozměry hřídele jasně definované a je možné provést jeho kontrolu. 4.1

4.1 Návrh motoru a převodovky Při návrhu převodovky se řídíme vypočítanými parametry. Dnes je na trhu velké množství tuzemských i zahraničních výrobců, kteří prodávají převodovky včetně motorů. Někteří výrobci nabízejí velké množství variant s podobnými vlastnostmi. Vybrat mezi jednotlivými výrobci není jednoduché. Vyžaduje to jistou zkušenost. Při výběru výrobce je nutné zvážit několik kritérií, a to zejména kvalitu, servis, cenu, odbornou pomoc a v neposlední řadě rychlost dodání.

4.1.1

4.1.1

Výpočet kroutícího momentu

Dáno: d =153 mm Fcel10 = 821,4 N M K = Fcel10 ⋅

d 153 mm = 821,4 N ⋅ = 62837,1 Nmm 2 2

Kde:

- stření průměr válečku kola - celková síla potřebná ke zdvižení hrabla se shrabky (varianta 10) [Nmm] - minimální kroutící moment

(11)

d [mm] Fcel10 [N]

MK

Dáno: M K = 62837,1 Nmm

n = 12,6 min −1 ÷ 25,2 min −1

strana

47

Dimenzování a řešení pohonu hrabla 4.1.2 Varianta 1 NORD-Poháněcí technika, s. r. o. Šneková převodovka MINI-Block SM [12] Provedení - B3 patky Výstupní hřídel - dutá φ 30 mm Modul převodovky - SK 2SM 63AX Typ motoru - 71 S Výkon motoru - 0,25 kW Brzdný moment - 10 Nm (antikorozním provedení) Druh chlazeni - vlastní

Obr. 46 Parametry převodovky varianta 1 [12]

4.1.3 Varianta 2 NORD-Poháněcí technika, s. r. o. Šneková převodovka Universal Type SD [12] Provedení - universal Výstupní hřídel - dutá φ 25 mm Modul převodovky -SK 1SI 50 Typ motoru - 71 S Výkon motoru - 0,25 kW Brzdný moment - 10 Nm (antikorozním provedení) Druh chlazeni - vlastní

strana

48


Obr. 47 Parametry převodovky varianta 2 [12]

4.1.4 Varianta 3 TOS ZNOJMO, akciová společnost Šneková převodovka MRT s motorem -60A -100-A-B3 [13] (Šneková převodovka MRT 60A s převodem 80:1 v montážním provedení A/B3 s osazeným elektromotorem 71/100-4p 0,25 kW Provedení - patkové A Výstupní hřídel - dutá Motor - 71 Brzdný moment - samosvorná Druh chlazeni - vlastní

4.1.4

Obr. 48 Parametry převodovky varianta 3 [13] strana

49

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Převodovky NORD vynikají vysokou kvalitou a bezproblémovým servisem. Převodovky TOS ZNOJMO jsou o něco levnější než výkonově srovnatelné převodovky NORD. Firma INKOS s.r.o. má s používáním převodovek NORD dlouhodobé dobré zkušenosti a proto volím o něco dražší převodovku NORD typ MINI-Block.

4.2 Výpočet zatížení ložisek a jejich návrh 4.2.1 Výpočet reakcí pod ložiskem Na ložiska působí celková síla potřebná ke zdvižení hrabla a vlastní hmotnost vozíku.

Obr. 49 Zobrazení sil působících na hřídel (varianta 10)

Zatížení od hmotnosti vozíku Dáno: mV 10 = 16,4 kg g = 9,81 m ⋅ s −2 FzV =

m V10 ⋅ g 16,4 kg ⋅ 9,81 m ⋅ s −2 = = 80,4 N 2 2

(12)

strana

50


mV 10 [kg] - hmotnost vozíku (varianta 10) -2 [ m ⋅ s ] - gravitační zrychlení g FzV [N] - síla způsobená hmotností vidlice působící na jedno pouzdro

Kde:

Zatížení od zvedání hrabla v ose z Dáno: α = 70° Fcel 10 = 821,4 N FyH =

cosα ⋅ Fcel10 cos 70° ⋅ 821,4 N = = 140,5 N 2 2 α

Kde:

Fcel10 FyH

[°] [N] [N]

(13)

- úhel sklonu česlí - celková síla potřebná ke zdvižení hrabla se shrabky - složka celkové síly (z-ová), působící v uchycení hrabla

Zatížení od zvedání hrabla v ose y Dáno: α = 70° Fcel 10 = 821,4 N

FzH =

sin α ⋅ Fcel10 sin 70° ⋅ 821,4 N = = 386 N 2 2 α

Kde:

Fcel10 FyH

[°] [N] [N]

(14)

- úhel sklonu česlí - celková síla potřebná ke zdvižení hrabla se shrabky - složka celkové síly (y-ová), působící v uchycení hrabla

Rovnice statické rovnováhy:

∑F

X

= 0 : ∑ FRx = 0

(15)

∑F

Y

= 0 : ∑ F Y = F Ry 1 − F yH − F yH + F Ry 2 = 0

(16)

∑F

= 0 : ∑ FZ = FRz1 − FzH − FzV − FzV − FzH + FRz 2 = 0

(17)

Z

∑M

oy

= 0 : ∑ M oy = FzH .(L1 ) + FzV .(L1 + L2 ) + FzV .(L1 + L2 + L3 ) +

∑M

OZ

= 0 :∑ M OZ =FyH ⋅ (L1 ) + FyH ⋅ (L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) − FRy 2 ⋅ (2 ⋅ L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) = 0 (19)

∑M

OX

+ FzH .(L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) − FRz 2 .(2 ⋅ L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) = 0

= 0 : ∑ M OX = M kP

(18)

(20)

strana

51

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Dáno: L1 = 66 mm

L2 = 44 mm L3 = 853 mm

FyH = 140,5 N FRy 2 =

F yH ⋅ (L1 ) + F yH ⋅ (L1 + 2 ⋅ L2 + L3 )

=

(2 ⋅ L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) 140,5 N ⋅ (66 mm ) + 140,5 N ⋅ (66 mm + 2 ⋅ 44 mm + 853 mm ) = = 140,5 N (2 ⋅ 66 mm + 2 ⋅ 44 mm + 853 mm) L1 L2 L3

Kde:

FyH

FRy 2

[mm] [mm] [mm] [N] [N]

(19)

- vzdálenost uložení středu ložiska od středu uchycení hrabla - vzdálenost středu uchycení hrabla od středu uložení vidlice - rozteč středů uložení vidlice - složka celkové síly (y-ová), působící v uchycení hrabla - reakce pod druhým ložiskem (y-ová)

Dáno: L1 = 66 mm

L2 = 44 mm L3 = 853 mm FzH = 386 N FzV = 80,4 N

FzH .(L1 ) + FzV .(L1 + L2 ) FzV .(L1 + L2 + L3 ) + FzH .(L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) + = (18) (2 ⋅ L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) (2 ⋅ L1 + 2 ⋅ L2 + L3 ) 386 N ⋅ (66 mm ) + 80,4 N ⋅ (66 mm + 44 mm ) = + (2 ⋅ 66 mm + 2 ⋅ 44 mm + 853 mm) 80,4 N ⋅ (66 mm + 44 mm + 853 mm ) + 386 N ⋅ (66 mm + 2 ⋅ 44 mm + 853 mm ) + (2 ⋅ 66 mm + 2 ⋅ 44 mm + 853 mm)

FRz 2 =

Kde:

L1 L2 L3

FzH FzV

FRz 2

[mm] [mm] [mm] [N] [N] [N]

- vzdálenost uložení středu ložiska od středu uchycení hrabla - vzdálenost středu uchycení hrabla od středu uložení vidlice - rozteč středů uložení vidlice - složka celkové síly (z-ová), působící v uchycení hrabla - síla způsobená hmotností vidlice působící na jedno pouzdro - reakce pod druhým ložiskem (z-ová)

strana

52

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Dáno: FyH = 140,5 N FRy 2 = 140,5 N

FRy1 = 2 ⋅ FyH − FRy 2 = 2 ⋅140,5 N − 140,5 N = 140,5 N

Kde:

FyH

[N]

(16)

- složka celkové síly (z-ová), působící v uchycení hrabla

FRy 2 [N]

- reakce pod druhým ložiskem (y-ová)

FRy1 [N]

- reakce pod prvním ložiskem (y-ová)

Dáno: FzH = 386 N FzV = 80,4 N

FRz 2 = 466,4 N FRz1 = 2 ⋅ FzH + 2 ⋅ FzV − FRz 2 = 2 ⋅ 386 N + 2 ⋅ 80,4 N − 466,4 N = 466,4 N

FzH [N]

Kde:

(17)

FzV [N]

- složka celkové síly (z-ová), působící v uchycení hrabla - síla způsobená hmotností vidlice působící na jedno pouzdro

FRz 2 [N] FRz1 [N]

- reakce pod druhým ložiskem (z-ová) - reakce pod prvním ložiskem (z-ová)

Dáno: M kP = 87000 Nmm

∑M

OX

Kde:

= M kP = 87000 Nmm

(20)

M kP [Nmm] - maximální kroutící moment převodovky M OX [Nmm] - moment k ose x 4.2.2

4.2.2 Návrh ložisek Zatížení ložisek radiální silou:

Dáno: FRy1 = 140,5 N

FRz1 = 466,4 N FRR =

(F ) + (F )

Kde:

FRy1 [N]

- reakce pod prvním ložiskem (y-ová)

FRz1 [N] FRR [N]

- reakce pod prvním ložiskem (z-ová) - radiální zatížení ložiska

2

Ry1

2

Rz1

=

(140,5 N )2 + (466,4 N )2

= 487,1 N

(21)

strana

53

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Zatížení ložisek axiální silou: Dáno: FRx1 = 0 FRA = FRx1 = 0

Kde:

(22)

FRx1 [N] FRA [N]

- reakce pod prvním ložiskem (x-ová) - axiální zatížení ložiska

Určení součinitelů X a Y [4] FRA =0≤e V ⋅ FRR X=1, Y=0

(23)

Ekvivalentní dynamické zatížení: Dáno: FRR = 487,1 N

FRA = 0

X =1

Y =0 V =1

Fe = X ⋅ V ⋅ FRR + Y ⋅ FRA = 1⋅1⋅ 487,1 N + 0 ⋅ 0 N = 487,1 N Kde:

FRR FRA X Y V Fe

[N] [N] [-] [-] [-] [N]

(24)

- radiální zatížení ložiska - axiální zatížení ložiska - součinitel X pro radiální ložiska - součinitel Y pro radiální ložiska - rotující vnitřní kroužek ložisek - ekvivalentní dynamické zatížení

Základní dynamická únosnost: Dáno: a f = 1,3

Fe = 576,9 N

Lh = 143800 hod n2 = 18 min −1 ak = 3 1

1

⎛ 60 ⋅ 43800 hod ⋅ 18 min −1 ⎞ 3 ⎛ 60 ⋅ Lh ⋅ n2 ⎞ ak ⎜⎜ ⎟⎟ = 2853,4 N = 1 , 3 ⋅ 4 87 , 1 ⋅ C10 = a f ⋅ Fe .⎜ N ⎟ 6 10 6 ⎝ 10 ⎠ ⎝ ⎠

(25)

strana

54


Kde:

af Fe Lh n2

ak C10

[-] [N] [hod] [min -1 ] [-] [N]

- provozní součinitel - ekvivalentní dynamické zatížení - požadovaná trvanlivost - rychlost otáčení výstupního konce převodovky - exponent pro kuličková ložiska - základní dynamická únosnost

Průměr daný výstupním koncem převodovky je d = 30 mm odtud volím ložiskový domek SKF SNL 507 TL. Na hřídeli je upevněn pomocí kuželového pouzdra dotlačovaného KM maticí s pojistnou MB podložkou. Tento způsob uchycení zamezí axiálnímu posuvu hřídele.

Obr. 50 Parametry ložiskového domku SKF SNL 507TL [15]

strana

55


Obr. 51 Ložisko 1207 EKTN9 [15]

Parametry ložiska 1207 EKTN9: d = 35 mm C10 = 19 kN Co = 6 kN e = 0,23 Ložiskový domek SKF SNL 507TL je osazen ložiskem 1207 EKTN9 [15].

4.3 Kontrola hřídele Hřídel je vyroben z oceli DIN 1.4571. Jedná se o materiál odolný mezikrystalické korozi. Tento materiál se ve firmě INKOS a.s obvykle používá pro zhotovení hřídelí.

4.3.1 VVU Nebezpečné místo je v bodě B, kde je maximální kroutící moment, ohybový moment a vrub od drážky pro pero

Obr. 52 Hřídel pohonu

strana

56


Obr. 53 Průběh momentů VVU

4.3.2

4.3.2 Výpočet momentů v bodě B Ohybový moment v rovině xy

Dáno: FyH = 140,5 N L1 = 66 mm

M OZB = FyH ⋅ L1 = 140,5 N ⋅ 66 mm = 9273 Nmm Kde:

(26)

FyH [N] - složka celkové síly (y-ová), působící v uchycení hrabla L1 [mm] - vzdálenost uložení středu ložiska od středu uchycení hrabla M OZB [Nmm] - moment v rovině xy v bodě B

strana

57

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Ohybový moment v rovině xz Dáno: FRz1 = 466,4 N L1 = 66 mm

M OYB = FRz1 ⋅ L1 = 466,4 N ⋅ 66 mm = 30782 Nmm Kde:

(27)

FRz1 [N] - reakce pod prvním ložiskem (z-ová) L1 [mm] - vzdálenost uložení středu ložiska od středu uchycení hrabla M OYB [Nmm] - moment v rovině xz v bodě B

Celkový ohybový moment v bodě B Dáno: M OYB = 30782 Nmm M OZB = 9273 Nmm

M OB = M OYB + M OZB = 307822 Nmm + 92732 Nmm = 32149 Nmm 2

Kde:

2

(28)

M OYB [Nmm] - ohybový moment v rovině xz v bodě B M OZB [Nmm] - ohybový moment v rovině xy v bodě B M OB [Nmm] - ohybový moment v bodě B

Kroutící moment v bodě B Dáno: M OX = 87000 Nmm M OXB = M OX = 87000 Nmm Kde:

(29)

M OX [Nmm] - kroutící moment v ose x M OXB [Nmm] - kroutící moment v bodě B

4.3.3 Cyklické zatěžování Mez únavy vzorku [6]

Dáno: Rm = 540 MPa [7]

σ CO = 0,504 ⋅ Rm = 0,504 ⋅ 540 MPa = 272,2 MPa Kde:

Rm

σ CO

(30)

[MPa] - mez pevnosti [MPa] - mez únavy

strana

58

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Výpočet meze únavy reálné součásti Součinitel povrchu [6] Dáno: Rm = 540 MPa a = 4,51 b = -0,265 k a = a ⋅ R m = 4,51 ⋅ 340 −0, 265 = 0,85 b

Kde:

Rm a b ka

[MPa] [-] [-] [-]

(31)

- mez pevnosti - faktor obrábění povrchu - exponent obrábění povrchu - součinitel povrchu

Součinitel velikosti [6] Dáno: d H = 30 mm

⎛ d ⎞ kb = ⎜ H ⎟ ⎝ 7,62 ⎠ Kde:

dH kb

−107

⎛ 30 ⎞ =⎜ ⎟ ⎝ 7,62 ⎠

[mm] [-]

−107

= 0,86

(32)

- průměr hřídele - součinitel velikosti

Součinitel zatížení [6] kc = 1

Součinitel teploty [6]

kd = 1 Součinitel spolehlivosti [6]

k e = 0,9 Součinitel dalších vlivů (koroze) [6] k f = 0,9

strana

59

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Mez únavy reálné součásti [6] Dáno: k a = 0,85 k b = 0,86 =1 =1 = 0,9 = 0,9 σ CO = 272,2 MPa kc kd ke kf

σ C ´= k a ⋅ kb ⋅ k c ⋅ k d ⋅ ke ⋅ k f ⋅ σ CO = 0,85 ⋅ 0,86 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0,9 ⋅ 0,9 ⋅ 272,2 MPa = 161,2 MPa (33) Kde:

[-] k b [-] [-] kc [-] kd [-] ke [-] kf σ C ´ [MPa] ka

- součinitel povrchu - součinitel velikosti - součinitel ztížení - součinitel teploty - součinitel spolehlivosti - součinitel dalších vlivů (koroze) - mez únavy reálné součásti

Rozbor zatížení M om = 0 - střední hodnota maximálního ohybového momentu

M oa = M OB - amplituda maximálního ohybového momentu M km = M OXB - střední hodnota kroutícího momentu M ka = 0 - amplituda kroutícího momentu Výpočet amplitudy normálového napětí od maximálního ohybového momentu (cyklické zatížení): Dáno: M OB = 32149 Nmm π = 3,14 d H = 30 mm

σa = Kde:

32 ⋅ M OB 32 ⋅ 32149 Nmm = = 12,1 MPa π ⋅ (d H )3 π ⋅ (30 mm)3 M OB [Nmm] π [-] d H [mm] σ a [MPa]

(34)

- ohybový moment v bodě B - Ludolfovo číslo - průměr hřídele - amplituda napětí ohybového momentu

strana

60

Dimenzování a řešení pohonu hrabla Výpočet nominálního smykového napětí od kroutícího momentu (statické zatížení): Dáno: M OXB = 87000 Nmm π = 3,14 d H = 30 mm

τ krutu =

16 ⋅ M OXB 16 ⋅ 87000 Nmm = = 16,4 MPa π ⋅ (d H )3 π ⋅ (30 mm)3

Kde:

M OXB [Nmm] - kroutící moment v bodě B

π dH τ krutu

(35)

[-] - Ludolfovo číslo [mm] - průměr hřídele [MPa] - smykové napětí v krutu

Výpočet bezpečnosti podle DE-Goodmanova kritéria [6]:

Dáno: σ a = 12,1 MPa

σ C ´= 161,2 MPa β = 2,4 MPa βτ = 2,8 MPa Rm = 540 MPa

τ krutu = 16,4 MPa nGoodman =

Kde:

1 1 = 3,77 = ⎛ β ⋅ σ a ⎞ ⎛ βτ ⋅τ krutu ⎞ ⎛ 2,4 ⋅12,1 MPa ⎞ ⎛ 2,8 ⋅16,4 MPa ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟+⎜ ⎟⎟ ⎜ ⎟ ⎜ σ , ⎟+⎜ R 161 , 2 MPa 540 MPa ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ m ⎠ ⎝ C ⎠ ⎝

σa σC´ β βτ Rm

(36)

[MPa] - amplituda napětí ohybového momentu [MPa] [-] [-] [MPa]

- mez únavy reálné součásti - součinitel vrubu pro drážku na pero v bodě B (ohyb) [7] - součinitel vrubu pro drážku na pero v bodě B (krut) [7] - mez pevnosti

τ krutu [MPa] - smykové napětí v krutu Bezpečnost vůči stavu únavového porušení podle DE-Goodmana je 3,77.

strana

61

Kinematika pohybu hrabla

5

NAPĚŤOVÁ ANALÝZA (MKP)

Metodou konečných prvků v programu ANSYS Workbench byla provedena deformační a napěťová analýza sestavy pohonu a svařence hrabla.

5.1 Sestava pohonu Cílem napěťové analýzy pohonu je ověření analytického výpočtu a kontrola vzniklých napětí a deformací.

5.1.1 Model Z programu SolidWorks byla převzata zjednodušená sestava pohonu. Skládající se z náboje pohonu, pera náboje, hřídele, per kola pohonu a kola pohonu.

Obr. 54 Analyzovaná sestava pohonu

5.1.2 Kontakty Mezi jednotlivými částmi byly vytvořeny kontakty dle Tab. 11 Tab. 11 Druhy kontaktů jednotlivých částí pohonu

CONTAKT PERO 8x7-56 PERO 8x7-56 PERO 8x7-40 PERO 8x7-40 HŘÍDEL POHONU HŘÍDEL POHONU

TARGET HŘÍDEL POHONU NÁBOJ PŘEVODOVKY HŘÍDEL POHONU KOLO POHONU KOLO POHONU NÁBOJ PŘEVODOVKY

DRUH KONTAKTU NO SEPARATION NO SEPARATION NO SEPARATION NO SEPARATION NO SEPARATION NO SEPARATION

strana

62

Napěťová analýza (MKP) 5.1.3 Tvorba konečnoprvkové sítě Při tvorbě sítě byly prvky kontaktů tvořeny pomocí příkazu Contact Sizing. Velikost prvku byla 2 mm. Pro tvorbu sítě na ostatní plochy byl použit příkaz sizing. Velikost prvků byla 8 mm.

5.1.3

Obr. 55 Ukázka konečnoprvkové sítě

5.1.4 Zatížení a uložení hřídele Náboj pohonu je vetknut pomocí vazby Fixed support. Vazby v místě ložisek jsou tvořeny pomocí příkazu Cylindrical Support. Zatížení vozíku je v příslušných místech simulováno vazbou Bearing load. Zatížení pojezdového kola je rozloženo na silové působení, které je simulováno Bearing load a momentem.

5.1.4

Tab. 12 Způsob zatížení a uložení sestavy pohonu MÍSTO ZATÍŽENÍ VAZBA, ZATÍŽENÍ NÁBOJ PŘEVODOVKY Fixed Support LOŽISKA Cylindrical Support Bearing Load KOLO POHONU Moment HŘÍDEL V MÍSTĚ Bearing Load ULOŽENÍ VIDLICE

HODNOTA Radial=Fixed Axial=Fixed Tangential=Free X=0 Y=140,5N Z=386N X=-43500Nmm Y=0 Z=0 X=0

Y=0

Z=80N

strana

63

Kinematika pohybu hrabla 5.1.5

Napětí podle podmínky HMH

Obr. 56 Rozložení napětí na hřídeli

Obr. 57 Rozložení napětí na kole pohonu

strana

64

Napěťová analýza (MKP) Dáno: Re = 240 MPa σ A = 88 MPa kk =

Kde:

Re

σA

=

Re

σA kk

240 MPa = 2,7 88 MPa

(37)

[MPa] - mez kluzu [MPa] - největší vypočtené napětí na náboji podle podmínky HMH [-] - bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti náboje

Výpočet pomocí MKP potvrdil předpokládané kritické místo. Z rozložení napětí je vidět, že začátek pera přenáší největší zatížení. Vzniklé napětí jsou pod mezí kluzu, která se pohybuje u materiálu DIN 1.4571 okolo hodnoty 240 MPa. Bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti je 2,7.

5.1.6 Celková deformace Z rozložení deformací je vidět, jakým způsobem je celá sestava namáhaná. Vykreslené celkové deformace jsou v řádech desetin milimetru, a nemají podstatný vliv na konstrukci.

5.1.6

Obr. 58 Celkové deformace sestavy pohonu

strana

65

Kinematika pohybu hrabla 5.2

5.2 Svařenec hrabla

Cílem napěťové analýzy hrabla je zjistit napětí a deformace způsobené vlastním zatížením v kritické krajní poloze hrabla. 5.2.1 5.2.1 Model Zjednodušený model svařence hrabla a jeho uložení byl vytvořen v parametrickém modeláři SolidWorks a vložen do programu ANSYS Workbench. Model se skládá ze svařence hrabla, modelů kladek, hřebenu a válečku kola.

5.2.2 Kontakty Dotýkajícím se částem byly přiřazeny kontakty Bonded. Části, které nejsou svařeny, jsou definovány jako kontakty No Separation. Tab. 13 Druhy kontaktů jednotlivých částí hrabla

CONTAKT HŘEBEN HŘEBEN VEDENÍ HORNÍ VEDENÍ DOLNÍ VEDENÍ DOLNÍ VEDENÍ DOLNÍ VEDENÍ DOLNÍ

TARGET VÁLEČEK VEDENÍ HORNÍ ZADNÍ STĚNA PLECH HRABLA VEDENÍ HORNÍ KLADKA ZADNÍ STĚNA

DRUH KONTAKTU NO SEPARATION NO SEPARATION BONDED BONDED NO SEPARATION NO SEPARATION BONDED

5.2.3 Tvorba konečnoprvkové sítě Prvky kontaktů byly tvořeny pomocí příkazu Contact Sizing. Velikost prvku byla 5 mm. Ostatní plochy byly vytvořeny příkazem sizing. Velikost prvků byla 10 mm.

Obr. 59 Ukázka konečnoprvkové sítě

strana

66

Napěťová analýza (MKP) 5.2.4 Zatížení a uložení hrabla Zatížení svařence rámu je realizováno pomocí příkazu Standard Earth Gravity. Plech hrabla je zjednodušen a hmotnost zbytku lopaty je nahrazena silou, která působí na spodní plochu plechu. Celá sestava je uložena na čtyřech kladkách a dvou válečcích. Kladky a válečky jsou ve středu vetknuty vazbou Displacement.

Tab. 14 Způsob zatížení a uložení svařence hrabla

MÍSTO ZATÍŽENÍ KLADKA VÁLEČEK SVAŘENEC HRABLA PLECH HRABLA

VAZBA, ZATÍŽENÍ Displacement Displacement Standard Earth Gravity Force

HODNOTA x=0 y=0 z=0 x=0 y=0 z=0 x=0 y=-9,81m/s2 x=0 y=-270N

z=0 z=0

5.2.5 Napětí podle podmínky HMH Výsledek výpočtu napětí není až tolik důležitý z hlediska dimenzování hrabla, ale posloužil jako kontrola správnosti výsledků. Napětí zde nepřekročilo mez kluzu a daná konstrukce může být bez problému provozována.

5.2.5

Obr. 60 Díra jako koncentrátor napětí

strana

67

Kinematika pohybu hrabla Dáno: Re = 240 MPa σ H = 80 MPa kH =

Kde:

Re

σH

=

Re

σH kH

240 MPa =3 80 MPa

(38)

[MPa] - mez kluzu [MPa] - největší vypočtené napětí na hrable podle podmínky HMH [-] - bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti hrabla

5.2.6 Celková deformace Celkové deformace jsou mnohem důležitější. Průhyb hrabla vyšel přibližbě 7 mm. Vzhledem k velikosti konstrukce jsou tyto deformace přirozené a výrazně neovlivní funkci stroje.

Obr. 61 Prohnutí hrabla

strana

68


6

KINEMATIKA POHYBU HRABLA

6

Za počátek pracovního cyklu (1. fáze) vezmeme okamžik, kdy je hrablo zdviženo a páka hrabla je v zamknutém stavu.

Obr. 62 1. fáze - zdvižené hrablo

Obr. 63 1. fáze - zamknutá páka hrabla

Následuje 2. fáze v níž najede doraz, umístěný na rámu hrabla, na páku hrabla, kterou odjistí. Nastane odemknutí páky hrabla z vidlice pohonu. Vidlice se může volně otáčet na hřídeli a tím umožní zapadnutí hřebene hrabla do rámu česlí.

Obr. 64 2. fáze - odemknutí páky hrabla

Obr. 65 2. fáze - zapadnutí hrabla do česlicové mříže

Ve 3. fázi nastane reverzace pohonu. Po změně smyslu otáček motoru nastává 4. fáze vyhrabování. Hrablo vyhrabuje nečistoty z česlicové mříže. Je vedeno po vodících česlicích.

strana

69


Obr. 66 4. fáze - vyhrabování

Obr. 67 4. fáze - vyhrabování

V 5. fázi začíná vymetání. Hrablo vyjede z vodící česlice. Padá vlastní váhou. Pohyb hrabla limituje až zvedací kladka, na kterou po vyjetí z vodící česlice dosedne. Při 6. fázi najede hrablo na gumovou stěrku škrabky.

Obr. 68 5. fáze - sjetí s vodící česlice

Obr. 69 6. fáze - najetí na stěrku škrabky

Po najetí na škrabku najede kladka na zvedací klín a začne hrablo zvedat nahoru (7. fáze). Přitlačováním škrabky pružinou ke hrablu dojde k jeho vymetení (8. fáze).

Obr. 70 7. fáze - najetí na zvedací klín

Obr. 71 8. fáze - konec vymetacího cyklu

strana

70

Kinematika pohybu hrabla V 9. fázi nastane úplné zvednutí hrabla. Zároveň se zvednutím nastane zamknutí polohy vozíku ve zdvižené poloze. Po zdvižení a zamknutí hrabla se opět reverzuje pohon (10. fáze).

Obr. 72 9. fáze - zvednutá poloha

Obr. 73 9. fáze - zvednutá poloha

Hrablo se pohybuje směrem dolů (přes 1. fázi), dokud nenarazí doraz na páku hrabla a neodjistí ji (2. fáze). Jednotlivé cykly se opakují v určitých intervalech. Jednotlivé intervaly se mohou prodlužovat v závislosti na množství nečistot ve vodě.

Obr. 74 1. fáze - zdvižené hrablo

Obr. 75 1. fáze - zamknutá páka hrabla

strana

71

ZÁVĚR

7

ZÁVĚR

Konstrukčním řešením strojně stíraných česlí hrablových byly splněny požadavky zadání. Podařilo se navrhnout jednotnou koncepci stroje, zahrnující deset variant v šířkovém rozmezí 400 mm až 1030 mm. Šířky pro různé varianty jsou uvedeny v tabulce Tab.15. Tab. 15 Šířky kanálů pro navržené varianty

VARIANTA ŠÍŘKA b [m] KANÁLU

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,4 0,47 0,54 0,61 0,68 0,75 0,82 0,89 0,96 1,03

7.1 Přehled dostupných zařízení strojně stíraných česlí Byl zpracován přehled firem zabývajících se problematikou hrubého předčištění vody. Pro vybrané firmy byl zpracován přehled nabízených zařízení plnící funkci strojně stíraných česlí.

7.2 Konstrukční návrh hrablových česlí a zhotovení 3D modelu V rámci řešení diplomové práce byla provedena konstrukci rámu, vymetání, pohonu a hrabla. Byly zhotoveny 3D modely pro jednotlivé varianty v parametrickém modeláři SolidWorks. Modely jsou spolu propojeny a řízeny tabulkou.

7.3 Stanovení zátěžových parametrů zařízení strojně stíraných česlí Práce obsahuje výpočty hmotnosti shrabků pro všechny navržené variaty. Pro největší variantu byl proveden výpočet zatížení hrabla. Ze stávající dokumentace firmy INKOS byla zjištěna rychlost vyhrabování a z ní byl vypočten interval požadovaných výstupních otáček převodovky. Byl proveden výpočet doby jednoho pracovního cyklu.

7.4 Dimenzování a řešení pohonu hrabla Z vypočítaného kroutícího momentu a otáček hřídele byly navrženy tři varianty převodovek. Z nich byla vybrána převodovky od firmy NORD-Poháněcí technika, s.r.o.. Byl proveden výpočet reakcí pod ložisky a proveden jejich návrh. Dále byl navržen hřídel pohonu a proveden kontrolní výpočet při dynamickém namáhání. Výpočet byl proveden podle DE-Goodmanova kritéria.

7.5 Napěťová analýza (MKP) V programu ANSYS Workbench byla provedena deformační a napěťová analýza sestavy pohonu a svařence hrabla. Vypočítané napětí nepřekročilo mez kluzu. Bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti jednotlivých kontrolovaných částí je minimálně 2,7. Zařízení může být bez problémů provozováno. Při deformační

strana

72

ZÁVĚR analýze svařence hrabla byl spočítán průhyb hrabla, který je 6,7 mm. Bereme-li v úvahu velikost svařence (2800 mm) je tato hodnota zanedbatelná.

7.6 Řešení kinematiky pohybu hrabla

7.6

Pracovní cyklus pohybu hrabla je zobrazen a popsán jednotlivými fázemi pohybu.

strana

73

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1]

MAZEL LUBOMÍR, POKORNÝ MILOŠ: Vodárny a čistírny - druhé doplněné vydání Nakladatelství VUT Brno, Brno 1992.

[2]

HLAVÍNEK P., HLAVÁČEK J.: Čištění odpadních vod - praktické příklady výpočtů, ISBN 80-86020-00-2, Noel 2000, Brno 1996

[3]

SVOBODA P., BRANDEJS J.: Základy konstruování výběr z norem pro konstrukční cvičení, ISBN 80-7204-214-9 Akademické nakladatelství CERM, s.r.o, Brno 2001

[4]

VÁVRA V. A KOL.: Strojnické tabulky, Č.J.13284/81-211 Nakladatelství technické literatury SNTL, Praha

[5]

ŠTĚPÁNEK PETR: Výrobní dokumentace, Technická dokumentace firmy INKOS a.s.

[6]

SHIGLEY J.E., MISCHKE Ch.R., BUDYNAS R.G.: Mechanical Engineering Design, New York, The McGraw-Hill Companies 2004

[7]

PILKEY WLATER D.:Peterson's Stress Concentration Factors (2nd Edition), ISBN 0-471-53849-3 Nakladatelství John Wilery & Sons 1997

Elektronické zdroje informací:

[8]

INKOS – výrobce a dodavatel zařízení pro čištění odpadních vod. [online] [cit. 28.10.2006] Dostupné z:

[9]

BMTO GROUP a.s. – výroba čistíren odpadních vod [online] [cit. 28.10.2006] Dostupné z:

[10]

FONTANA R, s.r.o – výroba čistíren odpadních vod [online] [cit. 12.11.2006] Dostupné z:

[11]

BLICKLE – kola a kladky [online] [cit. 6.1.2007] Dostupné z:

[12]

NORD – poháněcí technika [online] [cit. 11.3.2007] Dostupné z:

[13]

TOS ZNOJMO – výrobce převodovek [online] [cit. 11.3.2007] Dostupné z:

[14]

NORDIC WATER-MEVA – separace pevných těles z vody [online] [cit. 4.4.2007] Dostupné z:

strana

74

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [15]

SKF GROUP – dodavatel řešení na trhu s valivými ložisky [online] [cit. 7.4.2007] Dostupné z:

[16]

INTEGRACE – institut pro evropskou politiku [online] [cit. 5.4.2007] Dostupné z:

strana

75

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK SYMBOLŮ A VELIČIN

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN α af β

βB β Bτ

Δh

π ρs σA σa σC´ σ CO σH τ krutu a af b B b bp C10 d dč dH F1 F2 Fcel10 Fe FRA FRR FRx1 FRy1 FRy 2 FRz1 FRz 2 FyH FzH

[°] [-] [-] [-] [-] [m] [-] [ kg ⋅ m −3 ] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [-] [-] [-] [m] [m] [m] [N] [m] [m] [mm] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N]

- sklon česlí od vodorovné osy - provozní součinitel - tvarový součinitel česlic - součinitel vrubu pro drážku na pero v bodě B (ohyb) - součinitel vrubu pro drážku na pero v bodě B (krut) - ztrátová výška hladiny - Ludolfovo číslo - hustota shrabků - největší vypočtené napětí na hřídeli podle podmínky HMH - amplituda napětí ohybového momentu - mez únavy reálné součásti - mez únavy - největší vypočtené napětí na hrable podle podmínky HMH - smykové napětí v krutu - faktor obrábění povrchu - exponent pro kuličková ložiska - velikost průliny - šířka kanálu - je světlá vzdálenost průliny mezi česlicemi - šířka vyhrabovaného prostoru - základní dynamická únosnost - roztečný průměr kola - průměr česlice - průměr hřídele - síla potřebná ke zdvižení shrabků (varianta 10) - síla potřebná ke zdvižení hrabla - celková síla potřebná ke zdvižení hrabla se shrabky - ekvivalentní dynamické zatížení - axiální zatížení ložiska - radiální zatížení ložiska - reakce pod prvním ložiskem (x-ová) - reakce pod prvním ložiskem (y-ová) - reakce pod druhým ložiskem (y-ová) - reakce pod prvním ložiskem (z-ová) - reakce pod druhým ložiskem (z-ová) - složka celkové síly (z-ová), působící v uchycení hrabla - složka celkové síly (y-ová), působící v uchycení hrabla

strana

76


FzV

[N]

fd fo g Hp h hmax ka kb kb kc kd ke kf kH kk L1 L2 L3 Lh M OB MK M kP M OX M OXB M OYB M OYB M OZB m H10 m s10 m V10 n n2 Q Re Rm S V Vo

[-] [-] [ m ⋅ s -2 ] [m] [m] [m] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [mm] [mm] [mm] [hod] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [Nmm] [kg] [kg] [Kg] [s-1] [min-1] [ m3 ⋅ s -1 ] [MPa] [MPa] [ m2 ] [-] [m3]

- síla způsobená hmotností vidlice působící na jedno pouzdro (varianta 10) - koeficient tření ocel - dřevo - koeficient tření ocel - ocel - gravitační zrychlení - hloubka vyhrabovaného prostoru - hloubka vody v kanálu - maximální výška hladiny - součinitel povrchu - součinitel velikosti - součinitel velikosti - součinitel ztížení - součinitel teploty - součinitel spolehlivosti - součinitel dalších vlivů (koroze) - bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti hrabla - bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti náboje - vzdálenost uložení středu ložiska od středu uchycení hrabla - vzdálenost středu uchycení hrabla od středu uložení vidlice - rozteč středů uložení vidlice - požadovaná trvanlivost - ohybový moment v bodě B - minimální kroutící moment - maximální kroutící moment převodovky - kroutící moment v ose x - kroutící moment v bodě B - moment v rovině xz v bodě B - ohybový moment v rovině xz v bodě B - ohybový moment v rovině xy v bodě B - hmotnost hrabla (varianta 10) - hmotnost shrabků (varianta 10) - hmotnost vozíku (varianta 10) - otáčky hřídele - rychlost otáčení výstupního konce převodovky - průtok odpadní vody - mez kluzu - mez pevnosti - průtočná plocha před česlemi - rotující vnitřní kroužek ložisek - vyhrabovaný objem

strana

77


v vs vv vm xT s

t X Y

[ m ⋅ s -1 ] [ m ⋅ s -1 ] [ m ⋅ s -1 ] [ m ⋅ s-1 ] [m] [m] [s] [-] [-]

- rychlost zvedání hrabla - skutečná rychlost pohybu hrabla - rychlost vody před česlicemi - rychlost proudění vody mezi česlicemi - poloha těžiště smočené plochy - změřená délka dráhy hrabla - doba potřebná k vykonání jednoho pracovního cyklu - součinitel X pro radiální ložiska - součinitel Y pro radiální ložiska

strana

78

SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ

SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ Obr. 1 Strojně stírané česle vozíkové INKOS [8] Obr. 2 Popis strojně stíraných česlí BMTO a.s. [9] Obr. 3 Strojně stírané česle hrubé FONTANA R, s.r.o. [10] Obr. 4 Strojně stírané česle hrubé spodem stírané FONTANA R, s.r.o. [10] Obr. 5 Rotoscreen RS Nordic Water-MEVA [14] Obr. 6 Monoscreen RSM Nordic Water-MEVA [14] Obr. 7 Pohled na rám česlí Obr. 8 Průlina, průměr česlice, výška kanálu, výška hladiny Obr. 9 Sklon česlí, ztrátová výška Obr. 10 Obdélníkový průřez česlic Obr. 11 Česlicová mříž s kruhovým průřezem česlí Obr. 12 Česlicová mříž se složeným průřezem Obr. 13 Základna Obr. 14 Plech dna Obr. 15 Držák kladky Obr. 16 Svařenec rámu česlí Obr. 17 Držák bočnice vymetání Obr. 18 Bočnice vymetání levá [5] Obr. 19 Bočnice vymetání pravá [5] Obr. 20 Svařenec škrabky Obr. 21 Lopatka Obr. 22 Rozložený pohled na škrabku Obr. 23 Škrabka Obr. 24 Pohled na sestavu pohonu Obr. 25 Rám pohonu Obr. 26 Držák převodovky Obr. 27 Vidlice pohonu Obr. 28 Rozložený pohled vidlice pohonu Obr. 29 Detail uložení hřídele kladek Obr. 30 Sestava kolo pohonu [5] Obr. 31 Svařenec kola pohnu [5] Obr. 32 Rozložená sestava kola pohonu [5] Obr. 33 Hrablo Obr. 34 Lopata hrabla Obr. 35 Rám hrabla Obr. 36 Doraz páky hrabla Obr. 37 Pojezdový hřeben [5] Obr. 38 Zvedací klín Obr. 39 Svařenec vidlice Obr. 40 Rozložená sestava kladky Obr. 41 Držák páky hrabla Obr. 42 Sestava páky Obr. 43 Zobrazení vyhrabovaného prostoru Obr. 44 Rozložení sil od působení hmotnosti shrabků Obr. 45 Rozložení sil působících od vlastní hmotnosti hrabla Obr. 46 Parametry převodovky varianta 1 [12]

18 20 21 22 24 24 25 26 26 28 28 29 30 30 31 31 31 32 32 32 32 33 33 33 34 34 35 35 35 36 36 36 37 37 37 38 38 39 39 39 40 40 41 43 43 48

strana

79

SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ

Obr. 47 Parametry převodovky varianta 2 [12] Obr. 48 Parametry převodovky varianta 3 [13] Obr. 49 Zobrazení sil působících na hřídel (varianta 10) Obr. 50 Parametry ložiskového domku SKF SNL 507TL [15] Obr. 51 Ložisko 1207 EKTN9 [15] Obr. 52 Hřídel pohonu Obr. 53 Průběh momentů VVU Obr. 54 Analyzovaná sestava pohonu Obr. 55 Ukázka konečnoprvkové sítě Obr. 56 Rozložení napětí na hřídeli Obr. 57 Rozložení napětí na kole pohonu Obr. 58 Celkové deformace sestavy pohonu Obr. 59 Ukázka konečnoprvkové sítě Obr. 60 Díra jako koncentrátor napětí Obr. 61 Prohnutí hrabla Obr. 62 1. fáze - zdvižené hrablo Obr. 63 1. fáze - zamknutá páka hrabla Obr. 64 2. fáze - odemknutí páky hrabla Obr. 65 2. fáze - zapadnutí hrabla do česlicové mříže Obr. 66 4. fáze - vyhrabování Obr. 67 4. fáze - vyhrabování Obr. 68 5. fáze - sjetí s vodící česlice Obr. 69 6. fáze - najetí na stěrku škrabky Obr. 70 7. fáze - najetí na zvedací klín Obr. 71 8. fáze - konec vymetacího cyklu Obr. 72 9. fáze - zvednutá poloha Obr. 73 9. fáze - zvednutá poloha Obr. 74 1. fáze - zdvižené hrablo Obr. 75 1. fáze - zamknutá páka hrabla

49 49 50 55 56 56 57 62 63 64 64 65 66 67 68 69 69 69 69 70 70 70 70 70 70 71 71 71 71

strana

80

SEZNAM TABULEK

SEZNAM TABULEK Tab. 1 Typy zařízení BMTO a.s. [9] Tab. 2 Strojně stírané česle hrubé - parametry zařízení FONTANA R, s.r.o. [10] Tab. 3 Strojní česle hrubé spodem stírané parametry zařízení FONTANA R, s.r.o. Tab. 4 Strojní česle jemné - parametry zařízení FONTANA R, s.r.o. [10] Tab. 5 Zadávací parametry Tab. 6 Vypočtené hodnoty jednotlivých variant Tab. 7 Hodnoty tvarového součinitele β [1] Tab. 8 Hodnoty hmotností shrabků pro jednotlivé varianty Tab. 9 Skutečná doba provozu za čas Tab. 10 Množství shrabků jednotlivých variant vyhrabaných za čas Tab. 11 Druhy kontaktů jednotlivých částí pohonu Tab. 12 Způsob zatížení a uložení sestavy pohonu Tab. 13 Druhy kontaktů jednotlivých částí hrabla Tab. 14 Způsob zatížení a uložení svařence hrabla Tab. 15 Šířky kanálů pro navržené varianty

20 21 23 23 27 27 27 42 45 46 62 63 66 67 72

strana

81

SEZNAM PŘÍLOH

SEZNAM PŘÍLOH Vytištěné přílohy: 70060-0_CELKOVÁ SESTAVA 70100-0_INSTALAČNÍ SESTAVA SČH-U

výkres výkres

Přílohy na CD: 70060-0_Celková sestava 70060-0_Celková sestava 70001-1_Rám 70100-0_Rám svarek 70100-0_Rám svarek 70002-3_Základna 70002-3_Základna 70003-3_Česlice 70005-3_Sestava bočnice 70004-4_Jekl bočnice 70016-4_Plech dna 70027-4_Polohování kladky 70061-4_Upevnění vozíku 70062-4_Záslepka 36254-3_Konzola levá 35766-4_Čep 35831-4_Čep 36257-4_Žebro 70008-3_Plech 36258-3_Konzola pravá 35766-4_Čep 35831-4_Čep 36257-4_Žebro 70008-3_Plech 70087-4_Svarek držáku páky 70087-4_Svarek držáku páky 70086-4_Základna 70085-4_Bočnice 70094-4_Držák pružiny 70090-4_Čep 70009-3_Škrabka 35768-4_Rameno pravé 35700-4_Deska 35769-4_Rameno levé 35770-4_Náboj 70007-3_Lopatka 70010-4_Vzpěra 70011-4_Pouzdro 33 70013-4_Guma 70014-4_Stírací guma 70014-4_Stírací guma

3D-model Tabulka 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka

strana

82

SEZNAM TABULEK

70015-4_Přítlačný plech 70017-1_Hrablo 70017-1_Hrablo 70110-4_Svarek hrabla 70018-4_Plech hrabla 70018-4_Plech hrabla 70020-4_Profil L22x11x3 70021-4-Vedení horní 70022-4_Vedení dolní 70029-4_Zadní stěna 70029-4_Zadní stěna 70027-4_Sestava upevnění kladky 70093-4_Doraz sestava 70095-4_Uchycení dorazu 33120-4_Hřeben 70018-4_Hřeben hrabla 70023-7_Klín 70030-0_Pohon 70035-4_Pohon svarek 70035-4_Pohon svarek 70058-4_Uchycení ložiska 1 70059-4_Uchycení ložiska 2 70060-4_Uchycení ložiska 3 70064-4_Držák převodovky 70061-4_Náboj 70062-4_Deska 70063-4_Žebro 70040-4_Vidlice pohonu 70040-4_Vidlice pohonu 70033-4_Trubka 70033-4_Trubka 70042-4_Hřídel kladek 70042-4_Hřídel kladek 36451-2_Kolo sestava 35453-3_Náboj 35454-4_Bočnice 1 35484-4_Váleček 35489-4_Čep 35803-3_Plech kola 70034-4_Hřídel 70034-4_Hřídel 70041-4_Pouzdro II 70045-4_Distanční kroužek 70065-4_Distanční kroužek

3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model Tabulka 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model 3D-model Tabulka 3D-model 3D-model 3D-model

strana

83

KLÍČOVÁ SLOVA Konstrukce univerzálních hrablových česlí, strojně stírané česle, stírání shrabků, hrubé čištění odpadních vod

Recommend Documents