Třetí Dušan Hložanka Název zpracovaného celku: Řetězové převody. Řetězové převody

Transkript

1 Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Stavba a rovoz strojů Třetí Dušan Hložanka Název zracovaného celku: Řetězové řevody Řetězové řevody A. Pois řevodů Převody jsou mechanismy s tuhými členy, které slouží k řenosu kroutícího momentu (otáček) z hnacího hřídele na hřídel hnaný. K řenosu krouticího momentu Mk dochází omocí kol na hřídelích: - kontaktním stykem - kola se římo dotýkají (třecí a ozubené řevody) - neřímým stykem oásáním (lanové, řemenové a řetězové řevody). Řetězové řevody: - jsou řevody oásané s neřímým tvarovým stykem. Neřímý tvarový styk vytváří řetěz, který sojuje oásáním hnací a hnané řetězové kolo. Ŕetěz řenáší obvodovou sílu z hnacího řetězového kola na hnané řetězové kolo. Jsou vhodné ro řenos krouticího momentu na vzdálenost hřídelí do 5ti metrů. Přenášený výkon až 00 kw jednoduchým řetězem, až 500kW násobným řetězem. Tyto řevody se oužívají ve všech odvětvích strojírenství (textilní stroje, zemědělské stroje, stavební stroje, vozidla). Charakteristické vztahy ro všechny tyy řevodů: Všechny tyy řevodů charakterizuje oměr otáček hnací a hnané hřídele. Tento oměr se nazývá řevodový oměr a označuje se i,. n D i,= = = n D z z - min = - min Stranu hnací označujeme indexem, stranu hnanou indexem. i, řevodový oměr, i, > řevod do omala, i,< řevod do rychla n otáčky hnací hřídele n otáčky hnací hřídele D růměr roztečné kružnice hnacího řetězového kola

2 D růměr roztečné kružnice hnaného řetězového kola z... očet zubů hnacího řetězového kola z očet zubů hnaného řetězového kola Výhody řetězových řevodů: - řenos Mk na větší vzdálenosti - možnost ohonu více hřídelí - menší namáhání hřídelí a ložisek Nevýhody řetězových řevodů: - oměrně vysoká cena - hlučnost - jsou choulostivé na řesnou montáž - chod řevodu není zcela rovnoměrný v růběhu jedné otáčky, okud je malý očet zubů na hnacím řetězovém kole B. Druhy řetězů Řetězy rozdělujeme na:. Článkové se svařovanými články (ro řetězová zdvihadla)

3 3. Kloubové (Ewartův, Gallův, ouzdrový, válečkový) 3

4 4 3. Zubové (rozvody salovacích motorů) 4. lamelové (ro řetězové variátory) C. Konstrukce kloubového řetězu ouzdrového a válečkového: Z obrázku je zřejmé, že válečkový řetěz teoreticky vznikne nasazením válečku na ouzdro vnitřního článku ři jeho výrobě. 4

5 5 Sojení řetězu sojovacími články, montáž: a) sojovací článek vnější = sudý očet článků řetězu b) sojovací křivený článek = lichý očet článků řetězu D. Zásady montáže a údržby - Řetězová kola je nutno ři montáži ustavit do roviny a osy hřídelí musí být ustaveny souose. V říadě šatné montáže není řetěz namáhán ouze tahovou silou, ale řídavnou silou ohybovou, čímž je snížena životnost řetězu. - Při konstrukci řetězového řevodu je třeba dbát, aby horní větev řetězu byla tažná a dolní větev volná. Řetěz nemá být nikdy říliš najat, nýbrž musí být malý růvěs. xxxxxxx - Po montáži nového řetězu se dooručuje několikadenní záběh řetězu, aby se ustálila jeho délka a ři rovozu se již dále nevytahoval. - Pro dosažení rovnoměrného ootřebení oužívat malé (hnací) řetězové kolo s lichým očtem zubů. - Každý řetěz je nezbytné ravidelně čistit a mazat. Nedostatečné mazání a čištění je nejčastější říčinou nadměrného rodloužení a zkrácení životnosti řetězu. - Sojovací články odléhají zvýšenému ootřebení, roto je nutná ravidelná kontrola. - Nikdy se nemontuje na ootřebovaná řetězová kola nový řetěz. Předčasně se ootřebí. - Řetěz je nutno vyměnit v říadě, že rodloužení činí řes % měřené délky Mazání řetězu: 5

6 6 E. Návrhový výočet řetězového řevodu Návrh a výočet řetězového řevodu je normalizován normami ČSN, ředevším normou ČSN Rovněž výrobci řetězů uvádějí vlastní dooručené, zjednodušené výočty. Dáno: Ve většině říadů vycházíme z těchto zadaných hodnot: P (kw) výkon hnacího motoru n (min - ) otáčky hnací hřídele A (mm) vzdálenost os hřídelí řevodové číslo (oměr) Známe druh rovozu hnaného stroje ( Y ) Určení tyu řetězu: Na řevody dooručujeme oužívat válečkové řetězy tyu A a B, nebo řetěz ouzdrový rychloběžný. Vhodný řetěz určíme z diagramu ST str. 564, tento diagram je ro řetěz válečkový tyu B ro ideální odmínky oužití a životnost řetězu hodin. Proto je třeba výkon motoru řeočítat na výkon výočtový musíme zahrnout vliv (rázy) hnaného stroje, mazání, říadně oužití jiného řetězu než válečkového. Vliv rovozu hnaného stroje ( χ ), zůsob mazání řetězu ( µ ) a vliv oužitého řetězu (ϕ ) zahrneme určením výočtového výkonu ze vzorce: P P= ( kw) Součinitele uvedené ve jmenovateli nalezneme v technické dokumentaci výrobce χ. µ. ϕ řetězů. Pro válečkový řetěz dobře čištěný a mazaný µ = a ro stejný řetěz tyu A a B ϕ =. Tabulka. Součinitel rázů Y (zjednodušená): Součinitel rázů Y Druh rovozu Provoz bez rázů Lehké rázy, střední míjivé zatížení 3 Střední rázy, těžké míjivé zatížení Tabulka. Součinitel ϕ rovedení řetězů: Ty řetězu ϕ ( - ) ČSN 0 33 rovedení A,B a ČSN ty 06 C ČSN 0 33 jiná rovedení než A a B 0,8 ČSN (řetězy s dlouhou roztečí),5 Součinitel rovozu hnaného stroje se dooručuje volit v rozmezí: ro lehký rovoz bez rázů χ =, ro nejtěžší rovoz až χ = 0,4. závisí i na velikosti řevodového čísla a očtu zubů hnacího řetězového kola Tabulka 3. Součinitel výkonu χ: Y = Y = Y = 3 i z Z Z ,73 0,83 0,93, - 0,53 0,60 0,67 0,8-0,4 0,5 0,58 0,70 0,50 0,8 0,93,04,6-0,60 0,68 0,76 0,9-0,50 0,59 0,66 0,80 3 0,57 0,88,00,,36 0,4 0,65 0,73 0,8 0,99-0,55 0,63 0,7 0,86 5 0,64 0,96,09,,49 0,47 0,7 0,80 0,89,09 0,40 0,6 0,69 0,77 0,94 7 0,67,0,5,30,59 0,49 0,75 0,85 0,95,6 0,4 0,64 0,73 0,8,00 6

7 7 Tabulka 4. ( ST str.564 ) Diagram řiřazení řetězu výkonu a otáčkám: Průsečík výočtového výkonu P (kw) a otáček n ( min - ) nám určí dooručený ty řetězu. Pro daný ty řetězu zjistíme z ST rozteč řetězu (mm). Neodovídá li osová vzdálenost odmínce: A= 40, musíme rovést korekci výkonu a ty řetězu ak určujeme z korigovaného výkonu P a otáček n P P'= δ koeficient vzdálenosti os, δ Tabulka 5. Hodnoty koeficientu vzdálenosti os δ: Vzdálenost os A=0. A=40. A=80. A=60. Koeficient δ 0,85,5,3 A (mm) vzdálenost os hřídelí (mm) rozteč řetězu 7

8 8 Výočet očtu zubů řetězových kol: Z důvodu ravidelného ootřebení řetězu se dooručuje volit jako liché číslo ze vztahu: z=9 -. i n z ze vztahu ro řevodové číslo i= = uravíme z = i. z a zaokrouhlí na celé sudé číslo n z aby se zajistilo rovnoměrné ootřebení všech zubů Minimální očet zubů závisí na obvodové rychlosti řetězu a s rostoucí rychlostí se očet zubů zvětšuje. zmin = 7 5 zubů Tabulka 6. Volba z odle obvodové rychlosti: Rychlost v(ms - ) zmin Výočet roztečných růměrů řetězových kol: Výočet (dle ST str. 563) na 3 desetinná místa. d = = 80 sin z x [ mm] Dosazením z a z vyočteme roztečné růměry d hnací a d hnané. Pro zjednodušení výočtu je v ST str. 565 uvedena tabulka hodnot x. Tabulka 7. Hodnoty x: 8

9 9 Pevnostní kontrola řetězu: Bezečnost řetězu roti řetržení kontrolujeme omocí součinitele statické bezečnosti k S 7 a součinitele dynamické bezečnosti k D 5 Nejdříve je nutno vyočíst obvodovou rychlost hnacího řetězového kola: [ m. s. ] = m v= π. d s. n K. a zětně osoudit zda zvolený očet zubů z odovídá tabulce závislosti na obvodové rychlosti. V říadě šatné ředvolby nutno nově zvolit z a vyočíst z, d, d. Při obvodové rychlosti menší než 5 m.s - namáhání odstředivou silou FC zanedbáváme Výsledná síla v řetězu: Ft=FO+FC+Fm [ N ] Obvodová síla FO P W F O = K N = P řenášený říkon, v obvodová rychlost hnacího kola v m.s Tah od odstředivé síly: = m. v K N F C [ ] Tah od hmotnosti volné (dolni) části řetězu: m. A. g kg. m = K N = 8. h. m m. m. s F m Kontrola statické bezečnosti ks FPt k S= 7 F t h růvěs dolní části řetězu, g gravitační zrychlení, A vzdálenost os Kontrola dynamické bezečnosti kd FPt kd = 5 F. Y t 9

10 0 Kontrola měrného tlaku V v kloubu řetězu: V raxi latí, že srávně navržený řetěz odle ředchozího ostuu vyhoví i ři kontrole měrného tlaku V D výočtový tlak: Ft S K [ MPa] N MPa = mm V = K Tabulka 9. Měrný tlak (MPa) v kloubu řetězu: v m.s - Z , 3,78 3,98 3,47 3,47 3,86 0, 30,4 30,4 3,00 3,49 3,89 0,4 8,94 9,33 9,63 9,9 30,5 0,6 7,76 8,5 8,45 9,04 9,7 0,8 6,59 7,08 7,57 7,96 8,55,0 5,60 6,39 6,78 7,46 7,96,5 4,03 4,6 5, 5,80 6,9,0,7 3,35 3,94 4,53 5,,5 0,90,88,66 3,45 4,3 3,0 0,0 0,90,68,37 3,05 4,0 8,5 9,3 0,0 0,70,3 5,0 6,68 7,85 8,77 9,4 0, 6,0 5,50 6,58 7,46 8,5 8,93 7,0 4,3 5,60 6,48 7,7 8,05 8,0 (3,3) 4,7 5,60 6,48 7,7 0,0 (,48) (3,05) 4,03 4,9 5,60,0 (9,9) (,67) (,85) 3,73 4,4 5,0 (7,55) (9,99) (,8) (,6),95 8,0 - (8,4) (9,5) (0,69) (,58),0 - (6,67) (8,4) (9,4) (0,30) 4,0 - (5,00) (6,67) (8,04) (9,) 0

11 Stanovení dovoleného tlaku D : =.λ K MPa λ součinitel tření D [ ] Tabulka 0. Součinitel tření v kloubu λ A (mm) Převodový oměr i ,69 0,80 0,87 0,98, ,83 0,93,00,09,5 80.,00,,9,7,3 60.,4,38,45,53,57 Výočet délky řetězu a normalizovaná (objednávkové) označení řetězu: Počet článků řetězu: X A z =. + X očet člénků A vzdálenost os hřídelí rozteč článků řetězu z, z očet zubů řetězových kol Výsledek zaokrouhlíme na celé sudé číslo X - sojený řetěz má sudý očet článků, výjimkou je oužití křiveného dvoučlánku, kdy sojený řetěz má článků lichý očet. Délka řetězu L: L = X. [ mm ] + z z z + π Objednávkové označení řetězu:. A Řetěz můžeme označit očtem článků nebo délkou v metrech (na 3 desetinná čísla). Sojka se nezaočítává, rotože se objednává samostatně. Příklad: řetěz válečkový jednořadý 08 B (=,7mm), očet článků 0 se označí: nebo: ŘETĚZ 0 ČLÁNKŮ 08 B- ČSN 0 33.,397 m ŘETĚZU 08 B- ČSN a v obou říadech musíme řiobjednat sojovací článek: SPOJOVACÍ ČLÁNEK 08 B- ČSN 33. Význam dolňkových číslic viz. ST str. 56 F. Příklad: Pásový doravník je oháněný elektromotorem s řevodovkou omocí řetězového řevodu. Příkon na hnacím řetězovém kole je P=,5 kw, otáčky n = 90 min -. Otáčky hnacího bubnu ásového doravníku ožadujeme n = 30 min -. Osová vzdálenost je XXX mm, naínání řetězu omocí naínací kladky. Mazání řetězu je zvoleno kaáním olejem v uzavřené skříni.

12 Převodové číslo i: n =,5 s i = = 3K = n=90 min - =,5s -, n=30min - =0,5s - n 0,5 s Počet zubů řetězových kol z a z Volím z=9 z= i. z = 3. 9 = 57 Výočtový výkon P: P = P kw K kw = χ. µ. ϕ P říkon na hnacím kole χ =0,73 ro z =9 a i=3 µ= ro dokonalé mazání kakami ϕ= ro válečkový řetěz tyu B, P= = 3kW 0,73.. Volba řetězu: Protože zvolíme osovou vzdálenost A=40., nemusíme očítat korigovaný výkon zahrnující vliv odlišné délky os. Z DIAGRAMU ST str.564 ro výkon P=3 kw a n=90 min - odečteme ty válečkového řetězu 6 B- ČSN 0 33 Z rozměrové tabulky řetězu 6 B- : rozteč = 5,40 mm, locha kloubu S = 0 mm, síla ři řetržení FPt = 58 kn, hmotnost metru m =,75 km - Výočet rozměrů řetězových kol: mm d = K mm = 80 d, d roztečné růměry řetězových kol, rozteč článku sin z 5,40 d = = 54, 3mm 80 sin 9 5,40 d = = 46, 08mm 80 sin 57 Kontrola srávné volby očtu zubů z: očet zubů musí odovídat obvodové rychlosti v = π. d. n = π. 0,54 3.,5 = 0,77 m.s - Pro rychlosti menší než 4 m.s - je dooručený očet zubů 7, roto rovedeme řeočet: z=7 z = i. z = 3. 7 = 5zubů

13 3 5,40 d = = 38, 3mm 80 sin 7 5,40 d = = 4, 60mm 80 sin 5 v = π. d. n = π. 0,383.,5 = 0,65 m. s - Kontrola řetězu na řetržení: Pro rychlosti menší než 5 m. s - se vliv odstředivé síly Fc zanedbává P kw F K N = v m.s == F P 00 = = = 3379, N v 0,65 4 FPt s = = = 7, 7 Ft 3379,4 FPt kd = = = 8,6 5 F. Y 3379,4. k vyhovuje t vyhovuje Ft 3379,4 V= = = 6, 8MPa S 0 =.λ= 5,40.,9= 30, 66MPa D D V Navržený řetěz na otlačení vyhovuje Seznam literatury: BARTOŠ, J.; GAJDOŠ, P.; NOVÁK, V. Strojní součásti. Praha: SNTL 963 KŘÍŽ, R.; WEIGNER, K.; SVOBODA, J. Stavba a rovoz strojů II. Převody. Praha: SNTL 979 LEINWEBER, J.; VÁVRA, P. Strojnické tabulky. 4. dolněné vydání. Úvaly: ALBRA 008. ISBN ČSN Kloubové řetězy. Výočet řetězových řevodů. ČNI, Praha, 970 ČSN Kloubové řetězy. Válečkové řetězy - rozměry. ČNI, Praha, 973 ČSN Kloubové řetězy. Pouzdrové řetězy rychloběžné rozměry. ČNI, Praha 960 3