VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DORAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING DIFERENCIÁLNÍ KLADKOSTROJ DIFFERENTIAL TACKLE AUTOR RÁCE AUTHOR VEDOUCÍ RÁCE SUERVISOR Jakub avliš doc. Ing. Jiří Malášek, h.d. BRNO 06

ABSTRAKT, KLÍOVÁ SLOVA ABSTRAKT Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a výpočtem samosvorného diferenciálního kladkostroje s ručním pohonem. Maximální nosnost je 670kg a výška zdvihu 500mm. ráce obsahuje vývoj diferenciálního kladkostroje a popis konstrukce Westonova diferenciálního kladkostroje. Dále teoretický výpočet a výpočet zvolené konstrukce, který zahrnuje výpočet řetězu, řetězových kol, nosné konstrukce a posouzení meze samosvornosti. K práci je přiložen sestavný výkres kladkostroje. KLÍOVÁ SLOVA diferenciální kladkostroj, řetězová kladka, kladnice, samosvornost ABSTRACT This bachelor s thesis deals with the proposal and calculation of self-locking differential tackle with hand drive. Maximum lift capacity is 670kg and lift 5,m. It includes evolution of differential tackles and description of the structure Weston s differential tackle. Next theoretical calculation and the calculation of chosen construction, which involves the calculation of chain, sprockets, supporting structure and assessment of limits of self-locking. Drawing documentation is included in this thesis. KEYWORDS differential tackle, sprocket, pulley, self-locking BRNO 06

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE BIBLIOGRAFICKÁ CITACE AVLIŠ, J. Diferenciální kladkostroj. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 06. 55 s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Jiří Malášek, h.d. BRNO 06

ESTNÉ ROHLÁŠENÍ ESTNÉ ROHLÁŠENÍ rohlašuji, že tato práce je mým původním dílem, zpracoval jsem ji samostatně pod vedením doc. Ing. Jiřího Maláška, h.d. a s použitím literatury uvedené v seznamu. V Brně dne 7. května 06..... Jakub avliš BRNO 06

ODĚKOVÁNÍ ODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce panu doc. Ing. Jiřímu Maláškovi, h.d. za vstřícnost, cenné rady a připomínky při psaní práce. Dále bych chtěl poděkovat svým rodičům a nejbližším za velkou podporu během studia. BRNO 06

OBSAH OBSAH Úvod... Cíle bakalářské práce... Kladkostroje... 3. Dělení kladkostrojů... 3. Vývoj... 3.3 Konstrukce Westonova diferenciálního kladkostroje... 4.4 rincip... 5 3 Teoretický návrh kladkostroje... 6 3. Maximální ovládací síla... 6 3. Teoretická účinnost horní dvojité kladky... 6 3.. Zvolená účinnost... 6 3.. Vypočtená účinnost... 6 3..3 Celková účinnost... 7 3.3 Roztečný průměr řetězového kola... 7 3.4 Teoretická tíha břemene... 7 3.5 Teoretická hmotnost břemene... 8 3.6 Efektivnost zvedání břemene... 8 3.7 Vliv parametrů na nosnost kladkostroje... 8 3.7. Volba teoretického řetězu... 8 3.7. Volba počtu zubů... 8 3.7.3 Závislost parametrů kladkostroje na nosnosti při volené účinnosti... 9 3.7.4 Závislost parametrů kladkostroje na nosnosti při vypočtené účinnosti... 9 4 Výpočet kladkostroje... 4. Volba řetězu... 4. Rozměry řetězových kol... 4.. Větší řetězové kolo... 4.. Menší řetězové kolo... 4 4.3 Výpočet dolní kladky... 7 4.4 Účinnost dvojité řetězové kladky... 8 4.4. Účinnost většího řetězového kola... 8 4.4. Účinnost menšího řetězového kola... 9 4.4.3 Celková účinnost horní kladky... 9 4.5 ředběžná tíha břemene... 9 4.6 Hmotnost břemene... 9 5 Konstrukce kladkostroje... 30 BRNO 06 8

OBSAH 5. Kladky... 30 5. Kluzná pouzdra... 3 5.3 epy kladek... 3 5.4 řídržky... 3 5.5 Bočnice... 3 5.6 říčník... 3 5.7 Matice háku... 3 5.8 Rozpěrný válec... 3 5.9 Distanční kroužek... 33 5.0 Axiální ložisko... 33 5. Hák... 33 6 Kontrolní výpočet... 34 6. Hmotnosti součástí kladkostroje... 34 6. Kontrola řetězu... 34 6.3 Kontrola háku kladnice... 35 6.3. Kontrola dříku na tah... 35 6.3. Kontrola na otlačení v závitech... 36 6.4 Kontrola příčníku... 37 6.4. Kontrola v řezu I... 38 6.4. Kontrola v řezu II... 39 6.5 Kontrola bočnice... 39 6.5. Kontrola na tah... 40 6.5. Kontrola na otlačení... 40 6.6 Kontrola čepu... 4 6.6. Kontrola na ohyb... 4 6.6. Kontrola na střih... 4 7 arametry kladkostroje... 44 7. osouzení samosvornosti... 44 7. Bezpečnost samosvornosti... 44 7.3 Ovládací síly... 44 7.3. Teoretická síla... 44 7.3. Skutečná síla... 45 7.3.3 Spouštěcí síla... 45 7.4 řevodový poměr... 45 7.5 Účinnost kladkostroje... 45 7.6 Dráha ovládacího řetězu... 46 BRNO 06 9

OBSAH Závěr... 47 Seznam použitých zkratek a symbolů... 49 Seznam použitých obrázků a tabulek... 54 Seznam příloh... 55 BRNO 06 0

ÚVOD ÚVOD Tato bakalářská práce se zabývá návrhem, výpočtem a konstrukcí diferenciálního kladkostroje dle zadání. Ovládání je ruční, zdvihací sílu vyvozuje obsluha. Důležitou vlastností a výhodou tohoto kladkostroje je, při správné konstrukci, samosvornost. Toto umožňuje zastavení zavěšeného břemene během zvedání či spouštění bez dalšího zajištění nebo brzdění. Důvodem méně častého využití je nízká účinnost a efektivnost, při malé dráze zdvihu břemene musí ovládací řetěz, na nějž se vyvozuje zvedací síla, urazit velkou dráhu. Z toho plyne pomalá rychlost zdvihu. Návrh vychází z Westonova kladkostroje, který má jednoduchou konstrukci a patří k nejznámějším. Jeho princip a konstrukce bude popsána v kapitole.4. Kladkostroj je svými parametry vhodný pro montážní práce, kdy není nutná častá manipulace s břemenem a vysoká výška zdvihu. BRNO 06

CÍLE BAKALÁSKÉ RÁCE CÍLE BAKALÁSKÉ RÁCE Cílem je návrh samosvorného diferenciálního kladkostroje včetně nosné konstrukce s posouzením mezí bezpečnosti samosvornosti. Výška zdvihu je 5 00mm a nosnost maximální možná vzhledem k síle, kterou může vyvodit jedna osoba. Další cíle jsou: - provést důležité pevnostní výpočty - vypracovat rešeršní a technickou zprávu - nakreslit sestavný výkres zařízení včetně důležitých detailů BRNO 06

KLADKOSTROJE KLADKOSTROJE Soustavy pevných a volných kladek spojených lanem nebo řetězem. Účelem je snížení síly potřebné pro zdvih břemene tím, že se rozloží do jednotlivých větví.. DĚLENÍ KLADKOSTROJŮ Dle spojovacího a nosného prostředku - lanové - řetězové Dle pohonu - ruční - elektrické Dle konstrukce - násobné - se šnekovým převodem - s čelními koly - diferenciální. VÝVOJ rvní částí kladkostroje, které se lidstvo naučilo používat a to již tisíce let před naším letopočtem, bylo lano. Lano umožňovala hýbat s těžkými předměty a vznik megalitických staveb tím, že se dalo změnit působiště síly a využít více osob případně tažná zvířata. Dalším krokem bylo použití kola s drážkou. Nejstarší dochované vyobrazení pevné kladky zachycuje syrský reliéf z roku 870 př. n. l. Skutečný kladkostroj, Archimédův kladkostroj na Obr., sestavil Archimédes ze Syrakus, který žil v období 87 až př. n. l. [7] Obr. : Schéma Archimédova kladkostroje [8] BRNO 06 3

KLADKOSTROJE Diferenciální kladkostroj vynalezl v Anglii roku 854 Thomas A. Weston. Kladkostroj v té době vykazoval velkou nosnost a vysokou bezpečnost. Weston se při své práci inspiroval diferenciálním nebo také čínským rumpálem Obr.. [0] Obr. : Diferenciální rumpál [9].3 KONSTRUKCE WESTONOVA DIFERENCIÁLNÍHO KLADKOSTROJE Kladkostroj Obr. 3 má dvě hlavní části, horní a dolní kladnici. Mezi nimi je řetěz, který plní roli tažného i nosného elementu. Horní kladnice se skládá ze dvou pevně spojených řetězových kol. Dolní kladnici tvoří volná kladka a hák na zavěšení břemene. Obr. 3: atent Westonova kladkostroje [0] BRNO 06 4

KLADKOSTROJE.4 RINCI Stejný princip jako má diferenciální rumpál, využívá i diferenciální kladkostroj, který je schematicky znázorněn na Obr. 4. Horní dvojitou kladku tvoří větší kladka poloměru R a menší kladka poloměru r. Větší kladka má oproti menší kladce vyšší počet zubů. Tyto dvě kladky jsou spojeny dohromady v jednu. Zatáhneme-li silou F tak, aby se větší kladka jednou otočila a navinula řetěz o délce πr, zároveň se otočí menší kladka a odvine řetěz délky πr. Jelikož jsou dva nosné průřezy, tak se břemeno Q zvedne o vzdálenost ½(πR - πr). [] r R F Q Obr. 4: Schéma diferenciálního kladkostroje [] BRNO 06 5

TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE 3 TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE Teoretický návrh má určit, na kterých parametrech je nosnost kladkostroje závislá a pak jejich vhodným zvolením dosáhnout maximální nosnosti. 3. MAXIMÁLNÍ OVLÁDACÍ SÍLA Dle zadání má být nosnost maximální možná při obsluze jednou osobou. Norma [6] uvádí sílu pro ovládání ručního řetězového kladkostroje v rozmezí 350 až 550N. ro maximální nosnost volím 550N. Teoretická ovládací síla F TO 550N 3. TEORETICKÁ ÚINNOST HORNÍ DVOJITÉ KLADKY Hodnota účinnosti horní dvojité kladky má zásadní vlil na maximální nosnost kladkostroje. ři návrhu lze použít literaturou doporučenou hodnotu nebo vypočtenou hodnotu. 3.. ZVOLENÁ ÚINNOST Dle [, s.40] je účinnost hnacích řetězových kladek 0,93 až 0,94. Zvolená účinnost řetězové kladky 0, 935 Z 3.. VYOTENÁ ÚINNOST Vztah dle [, s.46]. D / V D / f d f r [-] (3.) Kde: V [-] vypočtená účinnost řetězové kladky D r d [mm] roztečný průměr řetězové kladky [mm] poloměr čepu kladky [mm] průměr článku řetězu f [-] součinitel kluzného tření f [-] součinitel čepového tření Dle [, s46] je součinitel čepového tření v rozmezí 0,08 až 0, a součinitel kluzného tření 0,. Součinitel čepového tření f 0, 09 Součinitel kluzného tření f 0, BRNO 06 6

TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE 3..3 CELKOVÁ ÚINNOST Horní dvojitá kladka se skládá ze dvou řetězových kol. Výsledná celková účinnost dvojité kladky je dána součinem účinností obou řetězových kladek. C [-] (3.) V V Kde: C V V [-] celková účinnost dvojitého kola [-] účinnost většího řetězového kola [-] účinnost menšího řetězového kola 3.3 ROZTENÝ RŮMĚR ETĚZOVÉHO KOLA Dle [, s.40]. D t d 90 90 sin cos [mm] (3.3) z z Kde: t z [mm] rozteč řetězu [-] počet zubů řetězového kola 3.4 TEORETICKÁ TÍHA BEMENE Z rovnice dle [, s.5] lze odvodit. Q T FTO C D C C D [N] (3.4) Kde: Q T [N] max. teoretická tíha břemene, zahrnující hmotnost řetězu a dolní kladnice D D [mm] roztečný průměr většího řetězového kola horní kladky [mm] roztečný průměr menšího řetězového kola horní kladky BRNO 06 7

TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE 3.5 TEORETICKÁ HMOTNOST BEMENE m T QT g (3.5) Kde: m T g [kg] teoretická hmotnost břemene zahrnující hmotnosti řetězu a dolní kladnice [ms - ] gravitační zrychlení 3.6 EFEKTIVNOST ZVEDÁNÍ BEMENE Dráhu, kterou musí vykonat ovládací řetěz, aby břemeno dosáhlo požadované výšky zdvihu. s O hmax D (3.6) / ( D D ) Kde: h max s O [mm] maximální výška zdvihu kladkostroje [mm] dráha ovládacího řetězu 3.7 VLIV ARAMETRŮ NA NOSNOST KLADKOSTROJE ro výpočet rovnic (3.), (3.) a (3.3) je nutné zvolit řetěz a počet zubů řetězových kol. 3.7. VOLBA TEORETICKÉHO ETĚZU Z katalogu [] výrobce JuBo Jeseník s.r.o. volím řetěz viz. Tab.. Tabulka : arametry teoretického řetězu [] íslo výrobku 3777780 050. Název, norma, jakost břemenový pro zdvihadla T8 ISO 3077 Tloušťka d [mm] 0, 5 0,3 Rozteč t [mm] Šířka Vnitřní vnější kg/m 0,9 5 6,5 min 0, 38 Hmotnost 0,5 7 5 00 ks Dovolené zatížení zkušební Zatížení trhací 0,8 800kg 9,6 3,6 3.7. VOLBA OTU ZUBŮ Rozdíl počtu zubů většího a menšího řetězového kola se dle [3] volí až zuby. ro větší převodový poměr a větší nosnost je výhodnější rozdíl zub. ro větší rychlost zdvihu je naopak výhodnější větší rozdíl zubů. Vzhledem k vysoké výšce zdvihu je voleno rozdíl zuby. BRNO 06 8

TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE 3.7.3 ZÁVISLOST ARAMETRŮ KLADKOSTROJE NA NOSNOSTI I VOLENÉ ÚINNOSTI Tab. uvádí vypočtené hodnoty pomocí rovnic (3.), (3.3), (3.4), (3.5) a (3.6) v závislosti na zvoleném počtu zubů. Účinnost je zde volena dle literatury viz. 3.. a její celková hodnota pro dvojité řetězové kolo je 0,874. Z Tab. vychází Obr. 5. Odtud vyplývá, že větší průměr kladky než 500mm nemá výrazný vliv na zvýšení nosnosti, pouze roste velikost a hmotnost dvojitého řetězového kola. Závislost dráhy ovládacího řetězu pro h = 5,m je lineární. Tabulka : Vypočítané hodnoty D, µc, so a mt z z D[mm] µc [-] mt [kg] so [m] 0 8 5 0,874 37 53 0 8 30 0,874 94 04 30 8 344 0,874 30 56 40 38 459 0,874 335 08 50 48 573 0,874 334 60 60 58 688 0,874 35 3 70 68 779 0,874 356 364 80 78 97 0,874 360 46 Kde: z z [-] počet zubů většího řetězového kola [-] počet zubů menšího řetězového kola 450 400 350 300 50 00 50 mt [kg]; so [m] 00 50 0 00 00 300 400 500 600 700 800 900 000 Hmotnost břemene Dráha ovládacího řetězu D [mm] Obr. 5: Graf závislosti nosnosti kladkostroje a dráhy ovládacího řetězu na průměru řetězové kladky pro zvolenou účinnost dle literatury 3.7.4 ZÁVISLOST ARAMETRŮ KLADKOSTROJE NA NOSNOSTI I VYOTENÉ ÚINNOSTI V Tab. 3 jsou vypočtené hodnoty pomocí rovnic (3.), (3.), (3.3), (3.4) a (3.5) při volbě počtu zubů a také průměrů čepů dvojitého řetězového kola. Z Tab. 3 vychází Obr. 6. Křivka závislosti nosnosti na průměru řetězové kladky má lineární průběh a vykazuje větší nosnost BRNO 06 9

TEORETICKÝ NÁVRH KLADKOSTROJE kladkostroje oproti křivce grafu se zvolenou účinností. ro další postup je proto výhodnější vycházet z Tab. 3, jelikož obsahuje přesnější hodnoty. Je však nutné brát v úvahu nepřesnost způsobenou volbou průměrů čepů. Tabulka 3: Vypočítané hodnoty D, µc a mt z z D [mm] r [mm] µc [-] mt [kg] 0 8 5 0,88 46 0 8 30 4 0,94 505 30 8 344 6 0,953 68 40 38 459 8 0,96 867 50 48 573 0 0,967 035 60 58 388 0,97 89 70 68 779 4 0,974 389 80 78 97 6 0,976 50 800 600 400 00 000 800 600 400 00 mt [kg] 0 0 00 00 300 400 500 600 700 800 900 000 D [mm] Obr. 6: Graf závislosti nosnosti kladkostroje na průměru řetězové kladky pro vypočtenou účinnost Vzhledem k přiměřené velikosti a hmotnosti kladkostroje a také zdvihu kladkostroje volím počet zubů řetězového kola 30 a 8. Dle Tab. 3 očekávám hmotnost břemene okolo 700kg. očet zubů většího řetězového kola z 30 očet zubů menšího řetězového kola z 8 BRNO 06 0

VÝOET KLADKOSTROJE 4 VÝOET KLADKOSTROJE 4. VOLBA ETĚZU Z katalogu [] výrobce JuBo Jeseník s.r.o. volím svařovaný břemenový řetěz pro zdvihadla T8 SN EN 88-7. arametry řetězu jsou uvedené v Tab. 4. Horní úchylka rozteče řetězu Tloušťka článku řetězu Rozteč řetězu t 8mm d 6mm Šířka článku řetězu b 0, 4mm t 0, 5mm Tabulka 4: arametry břemenového řetězu [] íslo výrobku 37 7 88 0 060 Název, norma, jakost břemenový pro zdvihadla t8 SN EN 88-7 Tloušťka d [mm] 6 0, Rozteč t [mm] 0,5 8 0, Vnitřní min 7, Šířka vnější max 0,4 Hmotnost kg/ m 0,8 00 ks,4 Dovolené zatížení 00kg Zatížení [kn] zkušební trhací 8,3 45, 4. ROZMĚRY ETĚZOVÝCH KOL Výpočet rozměrů řetězových (Obr. 7) kol je dán normou [5]. Obr. 7: Rozměry řetězových kol [5] BRNO 06

VÝOET KLADKOSTROJE 4.. VĚTŠÍ ETĚZOVÉ KOLO Roztečný průměr D 8 6 t d 90 90 90 90 sin cos sin cos (4.) z z 30 30 D 343, 98mm Kde: D [mm] roztečný průměr většího řetězového kola růměr hlavové kružnice D D,5 d 343,98,5 6 (4.) a D a 353, 98mm Kde: D a [mm] průměr hlavové kružnice většího řetězového kola Vzdálenost lůžka od středu kola 90 90 90 90 k 0,5 t cot d tan 0,5d 0,58 cot 6 tan 0,5 6 (4.3) z z 30 30 k 68, 57mm Kde: k [mm] vzdálenost lůžka od středu většího řetězového kola Dolní průměr drážky D k b 68,57 0,4 (4.4) f D f 34, 94mm Kde: D f [mm] dolní průměr drážky většího řetězového kola BRNO 06

VÝOET KLADKOSTROJE Vzdálenost středů oblouků lůžka h t d b 8 6 0,4 (4.5) h 9, 6mm Kde: h [mm] vzdálenost středů oblouků lůžka většího řetězového kola Vůle v lůžku v 3 t 3 0,5 (4.6) v 0, 75mm Kde: v [mm] vůle v lůžku většího řetězového kola Šířka drážky c,5d,5 6 (4.7) c 7, 5mm Kde: c [mm] šířka drážky většího řetězového kola Minimální šířka věnce s b (, ) d 0,4,6 6 (4.8) min smin 30mm Kde: s min [mm] minimální šířka věnce většího řetězového kola oloměr oblouků lůžka b d v 0,50,4 6 0, 75 Rl 0,5 (4.9) R l 7, 95mm Kde: R l [mm] poloměr oblouků lůžka většího řetězového kola BRNO 06 3

VÝOET KLADKOSTROJE atní poloměr zubů R 0,5d 0,5 6 (4.0) p R p 3mm Kde: R p [mm] patní poloměr většího řetězového kola Hlavový poloměr zubu D 343,98 Rh (,5 d v ) (,5 6 0,75) (4.) z 50 R h, 34mm Kde: R h [mm] hlavový poloměr zubu většího řetězového kola 4.. MENŠÍ ETĚZOVÉ KOLO Roztečný průměr D 8 6 tř d ř 90 90 90 90 sin cos sin cos (4.) z z 8 8 D 3, 08mm Kde: D [mm] roztečný průměr menšího řetězového kola růměr hlavové kružnice D D,5 d 3,08,5 6 (4.3) a D a 330, 08mm Kde: D a [mm] průměr hlavové kružnice menšího řetězového kola BRNO 06 4

VÝOET KLADKOSTROJE Vzdálenost lůžka od středu kola 90 90 90 90 k 0,5 t cot d tan ř 0,5d ř 0,58 cot 6 tan 0,5 6 (4.4) z z 8 8 k 57, 09mm Kde: k [mm] vzdálenost lůžka od středu menšího řetězového kola Dolní průměr drážky D k b 77,76 0,4 (4.5) f D f 535, mm Kde: D f [mm] dolní průměr drážky menšího řetězového kola Vzdálenost středů oblouků lůžka h t d b 8 6 0,4 (4.6) h 9, 6mm Kde: h [mm] vzdálenost středů oblouků lůžka menšího řetězového kola Vůle v lůžku v 3 t 3 0,5 (4.7) v 0, 75mm Kde: v [mm] vůle v lůžku menšího řetězového kola BRNO 06 5

VÝOET KLADKOSTROJE Šířka drážky c,5d,5 6 (4.8) c 7, 5mm Kde: c [mm] šířka drážky menšího řetězového kola Minimální šířka věnce s b (, ) d 0,4,6 6 (4.9) min smin 30mm Kde: s min [mm] minimální šířka věnce menšího řetězového kola oloměr oblouků lůžka b d v 0,50,4 6 0, 75 Rl 0,5 (4.0) R l 7, 95mm Kde: R l [mm] poloměr oblouků lůžka menšího řetězového kola atní poloměr zubů R 0,5d 0,5 6 (4.) p R p 3mm Kde: R p [mm] patní poloměr menšího řetězového kola Hlavový poloměr zubu D 56,63 Rh (,5 d v ) (,5 6 0,75) (4.) z 8 R h, 34mm Kde: R h [mm] hlavový poloměr zubu menšího řetězového kola BRNO 06 6

VÝOET KLADKOSTROJE 4.3 VÝOET DOLNÍ KLADKY Dolní kladka není řetězová a slouží k vedení řetězu a zavěšení břemene. Roztečný průměr Roztečný průměr byl volen přibližně stejný jako roztečný průměr řetězových kol s ohledem na to, aby nedošlo k vypadnutí řetězu v okamžiku, kdy se dostane spodní kladnice těsně pod tu horní. Roztečný průměr dolní kladky D 3 30mm růměr hlavové kružnice D D,5 d 30,5 6 (4.3) a3 3 D a 3 39mm Kde: D a3 [mm] průměr hlavové kružnice dolní kladky Vzdálenost lůžka od středu kola Zvoleno přibližně stejně jako k. Vzdálenost lůžka od středu kola dolní klady k3 56mm Dolní průměr drážky D k b 56 0,4 (4.4) f 3 3 D f 3 9, 6mm Kde: D f 3 [mm] dolní průměr drážky dolní kladky Šířka drážky c,5d,5 6 (4.5) 3 c3 7, 5mm Kde: c 3 [mm] šířka drážky dolní kladky BRNO 06 7

VÝOET KLADKOSTROJE Minimální šířka věnce s b (, ) d 0,4,6 6 (4.6) min 3 smin 3 30mm Kde: s min 3 [mm] minimální šířka věnce dolní kladky Vůle v lůžku v 3 t 3 0,5 (4.7) 3 v 3 0, 75mm Kde: v 3 [mm] vůle v lůžku dolní kladky oloměr oblouků lůžka b d v 0,50,4 6 0, 75 Rl 3 0,5 3 (4.8) R l 3, 34mm Kde: R l3 [mm] poloměr oblouků lůžka dolní kladky 4.4 ÚINNOST DVOJITÉ ETĚZOVÉ KLADKY ostup výpočtu účinnosti je již uveden v kapitole 3.. oloměr čepu byl zvolen a jeho kontrola je provedena v kapitole 6.6. oloměr čepu kladky r 5mm 4.4. ÚINNOST VĚTŠÍHO ETĚZOVÉHO KOLA Dáno: f č 0, 09 f 0, D / 343,98/ (4.9) V D / f d f r 343,98/ 0, 6 0,095 0,9778 V H BRNO 06 8

VÝOET KLADKOSTROJE 4.4. ÚINNOST MENŠÍHO ETĚZOVÉHO KOLA D / 3,08/ V (4.30) D / f d f r 3,08/ 0, 6 0,095 0,9763 V H 4.4.3 CELKOVÁ ÚINNOST HORNÍ KLADKY 0,9778 0,9763 (4.3) C C V V 0,9546 4.5 EDBĚŽNÁ TÍHA BEMENE Výpočet je uveden v 3.4. Hodnota zahrnuje hmotnost řetězu, břemene a dolní kladnice. Dáno: F TO 550N Q T FTO C D C C D 550N ( 0,9546) 3,08 0,9546 0,9546 343,98 (4.3) Q T 687, 7N 4.6 HMOTNOST BEMENE Hmotnost dolní kladnice včetně všech normalizovaných i nenormalizovaných částí zjištěná pomocí softwaru Autodesk Inventor: M D 7, 68kg ři zdvihu 5,m uvažují pro dva nosné řetězy délku řetězu m (nejedná se o celkovou délku řetězu). Dle Tab. 4 je hmotnost m řetězu 0,8kg, odtud hmotnost řetězu: m 9, 6kg Maximální hmotnost břemene: B QT D 687,7 m M m 7,68 9,6 (4.33) g 9,8 m B 673, kg voleno m B 670kg BRNO 06 9

KONSTRUKCE KLADKOSTROJE 5 KONSTRUKCE KLADKOSTROJE ro návrh vlastního kladkostroje Obr. 8 a) bylo použito konstrukce na Obr. 8b). a) b) 5. KLADKY Obr. 8: a) Vlastní kladkostroj; b)konstrukce kladkostroje [, s.84] Jedná se o nejtěžší a nejsložitější části kladkostroje. Vyrobeny jsou odléváním z materiálu.055 (SN 4 650) s následným obrobením stykových ploch (Obr. 9). Obr. 9: Volná a řetězová kladka BRNO 06 30

KONSTRUKCE KLADKOSTROJE 5. KLUZNÁ OUZDRA ouzdra jsou nalisována v kladkách a otočně uložena na čepech. Jsou samomazná a bezúdržbová. Typ pouzdra A30/40x40SB z katalogu [3]. ro velkou šířku věnce dvojité kladky obsahuje tato kladka pouzdra dvě. 5.3 EY KLADEK Vyrobeny z polotovaru obráběním. Materiál.0070 (SN 700) volen s ohledem na velikost průměru čepu, který ovlivňuje účinnost kladkostroje. 5.4 ÍDRŽKY Zajišťují čep proti osovému posuvu a otáčení. Rozměry voleny dle [, s.6]. řipevněny jsou dvěma šrouby SN EN ISO 407 a pojištěny pojistnou podložkou s jazýčkem SN 0 75 viz (Obr. 0). Materiál přídržky.0036 (SN 373). 5.5 BONICE Obr. 0: řídržka [, s.5] Skládá se z plechu tloušťky mm přivařenému k ocelovému pásu tloušťky 0mm viz. Obr.. oté jsou vyvrtány otvory pro čepy a šrouby. Materiál obou dílů je.0038 (SN 375). Obr. : Bočnice BRNO 06 3

KONSTRUKCE KLADKOSTROJE 5.6 ÍNÍK Obr., zajišťuje přenos síly z axiálního ložiska na bočnice a naopak. Vyrobeny jsou třískovým obráběním z normalizovaných polotovarů. Materiál.0050 (SN 500). Bočnice na čepech příčníků jsou pojištěny pojistnými kroužky pro hřídele SN 0 930. Obr. : Horní příčník 5.7 MATICE HÁKU Kromě přenosu síly zajišťuje ložisko a částečně brání ve vniknutí nečistot do ložiska. Je vyrobena ze stejného materiálu jako hák, legovaná ocel.7033 (SN 4 4). Na vrchu se nachází drážka pro pojistnou destičku připojenou šrouby SN EN ISO 407 (Obr. 3), tak aby se matice pootáčela s hákem a nedošlo k její uvolnění. Obr. 3: Matice háku 5.8 ROZĚRNÝ VÁLEC Vymezuje vzdálenost bočnic mezi sebou a uvnitř má díru pro šroub M6 SN EN ISO 404, který stahuje bočnice s rozpěrným válcem dohromady. Je vyroben z polotovaru materiálu.0038 (SN 375). BRNO 06 3

KONSTRUKCE KLADKOSTROJE 5.9 DISTANNÍ KROUŽEK Mezi kladkou dolní kladnice a bočnicí jsou dva distanční kroužky zajišťující správnou polohu kladky. Materiál kroužků.0036 (SN 373). 5.0 AXIÁLNÍ LOŽISKO Je použito axiální kuličkové ložisko 5 05 SN 0 4730 z katalogu [4]. Ložisko bylo voleno s ohledem na statickou únosnost a průměr dříku háku. 5. HÁK ro horní i dolní kladnici je použit jednotný hák 39A 879-30 z [5]. Nosnost háku je 3000kg. Na dříku byl vyroben závit Mx a drážka pro pojistnou destičku. Rozměry háku jsou uvedeny na Obr. 4. ři volbě háku byla zohledněna kontrola dříku háku na tah tak, aby vycházela. Obr. 4: arametry háku [5] BRNO 06 33

KONTROLNÍ VÝOET 6 KONTROLNÍ VÝOET Kontrolní výpočet má za úkol ověřit zvolené konstrukční řešení. 6. HMOTNOSTI SOUÁSTÍ KLADKOSTROJE ro další postup výpočtu bude potřeba znát hmotnosti jednotlivých částí, zde je jejich výčet: Hmotnost horní kladky m HK 8, 46kg Hmotnost horní bočnice m HB, 74kg Hmotnost horního příčníku m H, 39kg Hmotnost háku m H 0, 9kg Hmotnost horního čepu m H 0, 7kg Hmotnost kluzného pouzdra m K 0, kg Hmotnost matice háku m M 0, 7kg Hmotnost horní kladnice M H 37, 75kg (včetně všech normalizovaných částí) Hmotnost dolní kladky m DK 9, 53kg Hmotnost dolní bočnice m DB, 36kg Hmotnost dolního příčníku m D, 04kg Hmotnost dolního čepu m D 0, 6kg Hmotnost dolní kladnice M D 7, 68kg (včetně všech normalizovaných částí) Celková hmotnost řetězu m C 9, 6kg (pro celkovou délku 4m) Celková hmotnost kladkostroje M C 75, 03kg 6. KONTROLA ETĚZU etěz je zatěžován vlastní tíhou, tíhou břemene a tíhou dolní kladnice. Součinitel bezpečnosti je dle [6] pro tento typ zdvihadla 4 až 6: k 4 Zkušební zatížení řetězu, dle Tab. 4: F 8, kn zk 3 BRNO 06 34

KONTROLNÍ VÝOET Maximální síla v řetězu: B D ( m m m ) g (670 7,68 9,6) 9,8 Fmax k 4 (6.) i F 3680,6N 3, 7kN max Kde: i počet nosných průřezů F max 3,7kN F 8, 3 vyhovuje zk 6.3 KONTROLA HÁKU KLADNICE Hák je kontrolován na otlačení v závitech a dřík háku na tah. ro horní i dolní kladnici je použit stejný hák, kontrolován bude horní hák, který je více namáhán. 6.3. KONTROLA DÍKU NA TAH Nejkritičtější místo dříku je výběh závitu, proto bude kontrolována tato část. Obr. 5: Výběh závitu Rozměry výběhu závit M, dle [4, s. 390]: růměr výběhu závitu háku oloměr výběhu závitu s háku d H g 8, 4mm r H mm Dovolené napětí háku v tahu: Hák je vyroben z materiálu s Re = 600 až 700Mpa. Dle [3, s.6] je dovolené napětí v tahu σdt = 0,45 až 0,6 Re a dle [ST, s.38] je součinitel snížení dovoleného napětí pro míjivé zatížení a legovanou ocel cii = 0,7. H 0,55R c 0,55 650 0,7 (6.) DT H DT 38, 9 e Ma II BRNO 06 35

KONTROLNÍ VÝOET Síla působící na horní hák H C F F g M 550 9,875,03 (6.3) TO F H 7854, 8N Napětí v tahu horního háku: H H F H 7854,8 T DH ( d g ) 8,4 4 4 H 78, Ma T 3,65 (6.4) H Kde:, 65 součinitel tvaru háku dle [3, s.7] H T H 78,3Ma 38, 9Ma vyhovuje TD 6.3. KONTROLA NA OTLAENÍ V ZÁVITECH Jelikož je šroub i matice ze stejného materiálu, je jedno, pro kterou část se kontrola provede. Obr. 6: Rozměry závitu [4, s.355] Rozměry závitu M x dle [4, s. 355]: Velký průměr závitu šroubu háku d H mm Střední průměr závitu šroubu háku Malý průměr závitu matice háku H očet závitů matice háku n 8 d H 0, 70mm d H 9, 835mm Materiál háku (Re = 600 až 700Ma) svou pevností přibližně odpovídá pevnostní třídě šroubu 8.8 dle SN EN ISO 898-. Dle [3, s. 453], dovolená hodnota tlaku v závitech: p DZ 50Ma BRNO 06 36

KONTROLNÍ VÝOET Nosná hloubka závitu háku: H H H d d 9,835 H (6.5) H H, 085mm Dle [3, s. 47], tlak v závitech háku: HK H F 7854,8 p (6.6) H H H d n H 0,708,085 p H 4, 0Ma p H 4,0Ma p 50Ma vyhovuje DZ 6.4 KONTROLA ÍNÍKU Kontrola je provedena pro horní příčník, který je více zatěžován a je delší, tudíž na něj bude působit větší ohybový moment. říčník (Obr. 7) lze převést na nosník zatížený silou uprostřed na dvou podporách. Kritická místa se nacházejí v řezu I a II. I II F / F F / 0 FT 0 Mo Obr. 7: VVÚ příčníku horní kladnice BRNO 06 37

KONTROLNÍ VÝOET Rozměry horního příčníku: Šířka příčníku b 60mm růměr čepu příčníku oloměr zaoblení příčníku inná délka příčníku růměr otvoru příčníku Nosná výška příčníku Délka příčníku D 30mm R mm l 9mm a 80mm d 4mm c 34mm Síla zatěžující horní příčník: C H B F F g ( M m m ) 550 9,8 (75,03 0,9 670) (6.7) TO F 7849, 9N Materiál příčníku.0050 ( 500), mez v kluzu Re = 95Ma. Dle [3, s.6] je dovolené napětí v ohybu σdo = 0,6 až 0,75Re. Dle [4, s.38] je součinitel snížení napětí pro míjivé zatížení a oceli 343 až 500 cii 0,85. Dovolené napětí v ohybu horního příčníku: 0,675R c 0,675 95 0,85 (6.8) DO 69, DO 3 e Ma 6.4. KONTROLA V EZU I II Ohybový moment horního příčníku v řezu I: F l a 7849,9 9 80 M OI (6.9) M OI 3549, 7Nmm růřezový modul v ohybu horního příčníku v řezu I: 3 3 D 30 W OI (6.0) 3 3 3 W OI 650,7mm Napětí v ohybu horního příčníku v řezu I: M 3549,7 OI OI, (6.) W 650,7 OI OI 8, 7 Ma Kde:, součinitel tvaru horního příčníku, dle [3, s.5] OI 8,7Ma 69, 3Ma vyhovuje DO BRNO 06 38

KONTROLNÍ VÝOET 6.4. KONTROLA V EZU II Ohybový moment horního příčníku v řezu II: F l 7849,9 9 M OII (6.) M OII 80547, 7Nmm růřezový modul v ohybu horního příčníku v řezu II: 3 3 3 3 b c d c 6034 434 W OII (6.3) c / 34/ 3 W 6936mm OII Napětí v ohybu příčníku v řezu II: M OII 80547,7 OII (6.4) W 6936 OII OII 6, 0 Ma OII 6,0Ma 69, 3Ma vyhovuje DO 6.5 KONTROLA BONICE rovádí se na tah a na otlačení. Více namáhána je horní bočnice (Obr. 8), proto bude kontrola provedena pro ní. Kritické místo je otvor pro čep. Dolní i horní kladnice má dvě bočnice. Obr. 8: Bočnice BRNO 06 39

KONTROLNÍ VÝOET Rozměry bočnice: Délka bočnice l B 30mm Šířka bočnice a B 60mm Tloušťka bočnice T B mm růměr otvoru bočnice d B 30mm Síla zatěžující horní bočnici: B M F F g ( m m ) 7849,9 9,8 (,39 0,7) (6.5) F B 7834, 6N 6.5. KONTROLA NA TAH Bočnice je z materiálu.0038 (SN 375), jeho mez v kluzu je Re = 35 Ma. Dle [3, s.6] je dovolené napětí v tahu σdt = 0,45 až 0,6 Re a dle [4, s. 38] je součinitel snížení dovoleného napětí pro míjivé zatížení a oceli 343 až 500 cii = 0,85. Dovolené napětí horní bočnice v tahu: B 0,55R c 0,55 35 0,85 (6.6) DT 04, B DT 9 e Ma II Napětí v tahu horní bočnice: B B F B 7834,6 T,8 (6.7) B B B ( b d ) T (60 30) 3, B T 7 Ma B Kde:, 8 součinitel tvaru horní bočnice, dle [3, s.3] B T B 3,7Ma 04, 9Ma vyhovuje DT 6.5. KONTROLA NA OTLAENÍ Dle [3, s. 6], dovolené napětí v otlačení pd = 0,9Re, dle [4, s.38] je součinitel snížení napětí pro míjivé zatížení a pro oceli 343 až 500 cii = 0,85. Dovolené otlačení horní bočnice: B p 0,9 R c 0,9 35 0,85 (6.8) D p B D 79, 8Ma e II BRNO 06 40

KONTROLNÍ VÝOET Otlačení horní bočnice: B B F 7834,6 p (6.9) B B d T 30 p B 0, 9Ma p B B 0,9Ma p 79, 8Ma vyhovuje D 6.6 KONTROLA EU Kontrola bude provedena pro horní více namáhaný čep. I přes mírnou nepřesnost lze pro zjednodušení stejně jako u čepu dolní kladky převést silové působení na úlohu nosník o dvou podporách zatížený silou uprostřed (Obr. 9). Maximální hodnota ohybového momentu se nachází uprostřed délky čepu. rovádí se kontrola na ohyb a na střih. F/ F/ F 0 FT 0 Mo Obr. 9: VVÚ čepu horní kladky Rozměry horního čepu: Vzdálenost působiští reakcí čepu růměr čepu d 60mm a 9mm BRNO 06 4

KONTROLNÍ VÝOET Síla zatěžující horní čep: B HB F F g m 7834,6 9,8,44 (6.0) F 7786, 7N 6.6. KONTROLA NA OHYB Materiál čepu je.0070 ( 700), mez v kluzu Re = 355Ma. Dle [3, s.6] je dovolené napětí v ohybu σdo = 0,6 až 0,75Re. Dle [4, s.38] je součinitel snížení napětí pro míjivé zatížení a oceli 600 až 700 cii 0,75. Dovolené napětí v ohybu horního čepu: 0,675R c 0,6753550,75 (6.) DO 03, DO 7 e Ma II Ohybový moment působící na horní čep: F l 7786,7 9 M O (6.) M O 79094, Nmm růřezový modul v ohybu čepu: 3 3 d 30 W O (6.) 3 3 3 W O 650,7mm Napětí v ohybu čepu: M O 79094, O (6.3) W 650,7 O O 67, 6 Ma O 67,6Ma 03, 7Ma vyhovuje DO 6.6. KONTROLA NA STIH Dle [3, s. 6] je dovolené smykové napětí τd = 0,40Re. Dle [4, s.38] je součinitel snížení napětí pro míjivé zatížení a pro oceli 600 až 700 cii = 0,75. Dovolené smykové napětí čepu: 0,4R c 0,43550,75 (6.4) D e D 06, 5 II Ma BRNO 06 4

KONTROLNÍ VÝOET Smykové napětí čepu: F 7786,7 d 30 4 4 5,5Ma (6.5) 5,5Ma 06, 5Ma vyhovuje D BRNO 06 43

ARAMETRY KLADKOSTROJE 7 ARAMETRY KLADKOSTROJE Tato kapitola obsahuje výpočet parametrů navrženého kladkostroje. 7. OSOUZENÍ SAMOSVORNOSTI odmínka samosvornosti dle []: z C z C 0,9546 0,93 (7.) z z 8 30 0,9333 C z 0,93 0, 9333 podmínka splněna z 7. BEZENOST SAMOSVORNOSTI k S z z C 8 30 0,9546 (7.) k S,04 Bezpečnost samosvornosti není příliš vysoká. Zvýšení hodnoty by znamenalo větší ztráty třením (větší ovládací síla) nebo větší počet zubů, případně rozdíl zubů větší a menší kladky roven jedné (větší převodový poměr, větší únosnost, menší rychlost zdvihu). 7.3 OVLÁDACÍ SÍLY Síly potřebné pro manipulaci s břemenem. 7.3. TEORETICKÁ SÍLA Síla potřebná pro zdvih břemene maximální hmotnosti při zanedbání pasivních odporů. Teoretická zvedací síla, dle [, s.5]: B g m D 9,8 760 3,08 F T (7.3) D 343,98 F T 8, 8N BRNO 06 44

ARAMETRY KLADKOSTROJE 7.3. SKUTENÁ SÍLA otřebná síla pro zdvih břemene maximální hmotnosti při zachování pasivních odporů. Zvedací síla, dle [, s.5]: F Z B C g m C C D D 9,86700,9546 0,9546 0,9546 3,08 343,98 (7.4) F Z 56, 3N 7.3.3 SOUŠTĚCÍ SÍLA otřebná síla pro spouštění břemene. Spouštěcí síla, dle [, s.5]: F S B C g m C C D D 9,86700,9546 0,9546 0,9546 343,98 3,08 (7.5) F S 83, 7N 7.4 EVODOVÝ OMĚR Je dán podílem tíhy zvedaného břemene a ovládací síle. řevodový poměr kladkostroje, dle []: B g m 9,8670 i K (7.6) F 56,3 Z i K,5 7.5 ÚINNOST KLADKOSTROJE odíl teoretické zvedací síly a skutečné zvedací síly. Účinnost kladkostroje: FT 8,8 K (7.7) F 56,3 K Z 0,4 BRNO 06 45

ARAMETRY KLADKOSTROJE 7.6 DRÁHA OVLÁDACÍHO ETĚZU Dráha ovládacího řetězu o kterou musí obsluha zatáhnout, aby se břemeno zvedlo o zadaný maximální zdvih 500mm. Dráha ovládacího řetězu dle rovnice (3.6): s O hmax D 500 343,98 / ( D D ) / ( 343,98 3,08) s O 567,9mm 56, m ři návrhu kladkostroje by bylo vhodné zohlednit četnost zvedání a také univerzálnost kladkostroje, ne vždy je potřeba využít maximální výšku zdvihu. BRNO 06 46

ZÁVĚR ZÁVĚR V úvodu byl proveden rozbor zadání, z kterého byla vybrána přibližná hmotnost břemene. Následoval výpočet kladkostroje, návrh konstrukce a kontrola zvolené konstrukce. V poslední kapitole byl proveden výpočet parametrů kladkostroje a kontrola samosvornosti. Součástí práce je sestavný výkres kladkostroje. Kladkostroj byl navrhován pro maximální nosnost. Ta je závislá: - na průměrech řetězových kladek - čím větší průměr, tím větší účinnost a nosnost - velikosti čepového tření, je vhodné volit průměr čepu co nejmenší - rozdílu zubů řetězové kladky, menší rozdíl se projeví na větším převodovém poměru roti tomuto požadavku je nutné brát v úvahu rychlost zvedání břemene, která s rostoucí nosností, převodovým poměrem klesá. BRNO 06 47

OUŽITÉ INFORMANÍ ZDROJE OUŽITÉ INFORMANÍ ZDROJE [] REMTA, F., KUKA, L. Jeřáby:. díl. rvní vydání. raha: Státní nakladatelství technické literatury, 956. [] MALÁŠEK, J. Dopravní a manipulační zařízení. Skripta. [elektronické vydání]. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 00. [3] SHIGLEY, J., MISCHKE, CH., BUNDYNAS, R. Konstruování strojních součástí. rvní vydání. Brno: VUTIUM, 00. ISBN 978-80-4-69-0. [4] LEINVEBER, Jan a avel VÁVRA. Strojnické tabulky: pomocná učebnice pro školy technického zaměření. 4., dopl. vyd. Úvaly: Albra, 008. ISBN 978-80-736-05-7. [5] SN ISO 0 4805. etězová kola pro svařované řetězy: kalibrované krátkočlánkové a dlouhočlánkové Výpočet a konstrukce profilů zubů. raha: Úřad pro normalizaci a měření, 969. 9s. [6] SN EN 357+A. Jeřáby Bezpečnost Ručně poháněné jeřáby. raha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a statní zkušebnictví, 00. [7] KLAETEK, M. Dějiny a filosofie techniky. Skripta. [elektronické vydání]. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 007. Dostupné z: http://milan.klapetek.cz/uploads/de/d%c4%9bjiny%0a%0filozofie%0techniky.pdf [8] Techmánia [online]. 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: http://edu.techmania.cz/cs/vedav-pozadi/77 [9] Lhup [online]. 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: https://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/labman/machines.htm [0] Makezine [online]. 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: http://makezine.com/projects/make-5/the-chinese-windlass/ [] Differential ulleys [patent]. T. A. Weston, US34337. Uděleno Dec 4, 87. Dostupné z: http://www.google.com/patents/us34337 [] etězárna a.s. [online]. 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: http://www.jubo.cz/underwood/download/files/delkove_retezy.pdf [3] MIDOL. Kluzná pouzdra. 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: http://tempwebmiumusersrecovery.blob.core.windows.net/users/379/assets/aad7348fe 97b7fc0e484ddd6645daa/slinutybronz.pdf [4] ZKL. Axiální ložiska 06 [cit. 06-05-4]. Dostupné z: http://www.zkl.cz/cs/cat/03/sdtbb [5] Metal Trade. Hák s dříkem 39A. 06 [cit. 06-05-4] Dostupné z: http://www.metal-trade.cz/cs/eshop/item/47-hak-s-drikem-39a BRNO 06 48

SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ B a a a [mm] šířka bočnice [mm] vzdálenost působiští reakcí čepu [mm] délka příčníku b [mm] šířka příčníku b [mm] šířka článku řetězu c [mm] nosná výška příčníku c [mm] šířka drážky většího řetězového kola c [mm] šířka drážky menšího řetězového kola c 3 [mm] šířka drážky dolní kladky c II B d d H d H d H d [-] součinitel míjivého zatížení [mm] průměr otvoru čepu [mm] průměr čepu [mm] velký průměr závitu šroubu háku [mm] malý průměr závitu matice háku [mm] střední průměr závitu šroubu háku H d g [mm] průměr výběhu závitu háku d [mm] tloušťka článku řetězu d D [mm] průměr otvoru příčníku [mm] roztečný průměr řetězové kladky D a [mm] průměr hlavové kružnice většího řetězového kola D a [mm] průměr hlavové kružnice menšího řetězového kola D a3 D f [mm] průměr hlavové kružnice dolní kladky [mm] dolní průměr drážky většího řetězového kola D f [mm] dolní průměr drážky menšího řetězového kola D f 3 [mm] dolní průměr drážky dolní kladky D [mm] průměr čepu příčníku D [mm] roztečný průměr většího řetězového kola horní kladky D [mm] roztečný průměr menšího řetězového kola horní kladky D 3 [mm] roztečný průměr dolní kladky f [-] součinitel kluzného tření f [-] součinitel čepového tření BRNO 06 49

SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ B F F [N] síla zatěžující horní bočnice [N] síla zatěžující horní čep H F [N] síla působící na horní hák F F S [N] síla zatěžující horní příčník [N] spouštěcí síla F T F TO F Z F max F zk g h h h max H H i K i k k S k k k 3 [N] teoretická zvedací síla [N] teoretická ovládací síla [N] zvedací síla [N] maximální síla v řetězu [N] zkušební zatížení řetězu [ms - ] gravitační zrychlení [mm] vzdálenost středů oblouků lůžka většího řetězového kola [mm] vzdálenost středů oblouků lůžka menšího ř. kola [mm] maximální výška zdvihu kladkostroje [mm] nosná hloubka závitu háku [-] převodový poměr kladkostroje [-] počet nosných průřezů [-] součinitel bezpečnosti [-] bezpečnost samosvornosti [mm] vzdálenost lůžka od středu většího řetězového kola [mm] vzdálenost lůžka od středu menšího řetězového kola [mm] vzdálenost lůžka od středu kola dolní klady B l [mm] délka bočnice l [mm] činná délka příčníku B m [kg] hmotnost břemene C m [kg] celková hmotnost řetězu DB m [kg] hmotnost dolní bočnice D m [kg] hmotnost dolního čepu DK m [kg] hmotnost dolní kladky D m [kg] hmotnost dolního příčníku H m [kg] hmotnost háku HB m [kg] hmotnost horní bočnice H m [kg] hmotnost horního čepu BRNO 06 50

SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ HK m H m K m m m T C M [kg] hmotnost horní kladky [kg] hmotnost horního příčníku [kg] hmotnost kluzného pouzdra [kg] hmotnost řetězu [kg] teoretická hmotnost břemene [kg] celková hmotnost kladkostroje D M [kg] hmotnost dolní kladnice M H M O [kg] hmotnost horní kladnice [Nmm] ohybový moment horního čepu M OI M OII H n B p B p D p D [Nmm] ohybový moment horního příčníku v řezu I [Nmm] ohybový moment horního příčníku v řezu II [-] počet závitů matice háku [Ma] otlačení horní bočnice [Ma] dovolené napětí v otlačení horní bočnice [Ma] dovolené napětí v otlačení H p [Ma] tlak v závitech háku p DZ Q T H r r [Ma] dovolená hodnota tlaku v závitech [N] maximální teoretická tíha břemene [N] poloměr výběhu závitu s háku [mm] poloměr čepu kladky R e R h R h [Ma] mez v kluzu [mm] hlavový poloměr zubu většího řetězového kola [mm] hlavový poloměr zubu menšího řetězového kola R l [mm] poloměr oblouků lůžka většího řetězového kola R l [mm] poloměr oblouků lůžka menšího řetězového kola R l3 [mm] poloměr oblouků lůžka dolní kladky R p [mm] patní poloměr většího řetězového kola R p [mm] patní poloměr menšího řetězového kola R [mm] poloměr zaoblení příčníku s min [mm] minimální šířka věnce většího řetězového kola s min [mm] minimální šířka věnce menšího řetězového kola s min 3 [mm] minimální šířka věnce dolní kladky s O [mm] dráha ovládacího řetězu BRNO 06 5

SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ t [mm] rozteč řetězu T B [mm] tloušťka bočnice v [mm] vůle v lůžku většího řetězového kola v v 3 [mm] vůle v lůžku menšího řetězového kola [mm] vůle v lůžku dolní kladky W O [mm 3 ] průřezový modul v ohybu horního čepu W OI [mm 3 ] průřezový modul v ohybu horního příčníku v řezu I W OII z z [mm 3 ] průřezový modul v ohybu horního příčníku v řezu II [-] počet zubů řetězového kola [-] počet zubů většího řetězového kola z [-] počet zubů menšího řetězového kola B H [-] součinitel tvaru horní bočnice [-] součinitel tvaru háku [-] součinitel tvaru horního příčníku t [mm] horní úchylka rozteče řetězu C K [-] celková účinnost dvojitého kola [-] účinnost kladkostroje V [-] vypočtená účinnost řetězové kladky V V [-] účinnost většího řetězového kola [-] účinnost menšího řetězového kola Z DO B DT [-] zvolená účinnost řetězové kladky [Ma] dovolené napětí v ohybu horního čepu [Ma] dovolené napětí v tahu horní bočnice v tahu H DT [Ma] dovolené napětí háku v tahu DO [Ma] dovolené napětí v ohybu horního příčníku O [Ma] napětí v ohybu horního čepu OI [Ma] napětí v ohybu horního příčníku v řezu I OII [Ma] napětí v ohybu horního příčníku v řezu II B T [Ma] napětí v tahu horní bočnice H T [Ma] napětí v tahu horního háku DT [Ma] dovolené napětí v tahu [Ma] smykové napětí čepu BRNO 06 5

SEZNAM OUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ D D [Ma] dovolené smykové napětí [Ma] dovolené smykové napětí čepu BRNO 06 53

SEZNAM OUŽITÝCH OBRÁZKŮ A TABULEK SEZNAM OUŽITÝCH OBRÁZKŮ A TABULEK Obr. : Schéma Archimédova kladkostroje [8] 3 Obr. : Diferenciální rumpál [9] 4 Obr. 3: atent Westonova kladkostroje [] 4 Obr. 4: Schéma diferenciálního kladkostroje [] 5 Obr. 5: Graf závislosti nosnosti kladkostroje na průměru řetězové 9 kladky pro zvolenou účinnost dle literatury Obr. 6: Graf závislosti nosnosti kladkostroje na průměru řetězové kladky kladky pro vypočtenou účinnost 0 Obr. 7: Rozměry řetězových kol [8] Obr. 8: a) Vlastní kladkostroj; b)konstrukce kladkostroje [, s.84] 3 Obr. 9: Volná a řetězová kladka 3 Obr. 0: řídržka [, s.5] 3 Obr. : Bočnice 3 Obr. : Horní příčník 33 Obr. 3: Matice háku 33 Obr. 4: arametry háku [5] 34 Obr. 5: Výběh závitu 36 Obr. 6: Rozměry závitu [4, s.355] 37 Obr. 7: VVÚ příčníku horní kladnice 38 Obr. 8: Bočnice 40 Obr. 9: VVÚ čepu horní kladky 4 Tabulka : arametry teoretického řetězu [] 8 Tabulka : Vypočítané hodnoty D, µc, so a mt 9 Tabulka 3: Vypočítané hodnoty D, µc a mt 0 Tabulka 4: arametry břemenového řetězu [] BRNO 06 54

SEZNAM ÍLOH SEZNAM ÍLOH říloha č. : Výkres sestavy 5/5/06-DK-A0 BRNO 06 55