Předmět: 347502/01 Konstrukční cvičení I. Garant předmětu : doc. Ing. Jiří Havlík, Ph.D. Ročník : 1.navazující, prezenční i kombinované Školní rok : 2016 2017 Semestr : zimní Zadání konstrukčního cvičení. Konstrukčně zpracujte pohon řezného kotouče dle schématu obr. 1. Základní parametry řezného kotouče jsou uvedeny v tab. 1. Motor a těleso řezného kotouče zabudujte do rámu tělesa řezného kotouče s možností patkového připojení tak, aby spodní bod kotouče v místě působení síly přesahoval nejméně 100 mm pod úrovní patek. Řezný kotouč je upevněn k náboji řezného kotouče pomocí třecích kotoučů a má být umožněn jeho posuv po hřídeli řezného kotouče ±300 mm os osy mezi ložisky uložení řezného kotouče. Volte jednoduchou možnost zajištění polohování. Předpokládaná tloušťka řezného kotouče je 5 mm. Převod klínovými řemeny bude mít možnost kyvného napínání. Domky pro uložení budou vlastní výroby. Obr. 1 Schéma pohonu řezného kotouče 1
Tab. 1 Zadané parametry Zadání číslo Řezný odpor Řezná rychlost F ř v ř Průměr řezného kotouče D ř [N] [m s -1 ] [mm] 1 100 8,0 500 2 150 8,0 500 3 200 8,0 500 4 250 8,0 500 5 300 8,0 500 6 100 10,0 500 7 150 10,0 500 8 200 10,0 500 9 250 10,0 500 10 300 10,0 500 11 300 12,0 700 12 350 12,0 700 13 400 12,0 700 14 450 12,0 700 15 500 14,0 700 16 300 14,0 700 17 350 14,0 700 18 400 14,0 700 19 450 14,0 700 20 500 14,0 700 21 450 16,0 900 22 500 16,0 900 23 550 16,0 900 24 600 16,0 900 25 650 16,0 900 26 450 18,0 900 27 500 18,0 900 28 550 18,0 900 29 600 18,0 900 30 650 18,0 900 2
Výkresová dokumentace bude obsahovat: Konstrukční cvičení I. zadání 1. Výrobní dokumentace, u svařovaných podsestav budou rozkresleny jednotlivé díly na samostatných výkresech Výpočtová zpráva bude obsahovat: 1. Výpočet potřebného krouticího momentu na řezném kotouči 2. Výpočet otáček řezného kotouče 3. Výpočet výkonu na řezném kotouči 4. Výpočet výkonu elektromotoru 5. Návrh a kontrolu řemenového převodu 6. Výpočet přenosu krouticího momentu pomocí třecích kotoučů 7. Statická pevnostní a deformační kontrolu hřídele řezného kotouče při záběrovém momentu (průběh posouvajících sil, ohybových momentů a krouticího momentu včetně vytipování kritických míst a zahrnutí tvarových součinitelů, průhyb hřídele) 8. Kontrola přenosu krouticího momentu u prvků přenášejících krouticí moment (pera event. drážkové spojení, přenos z motoru perem, přenos na hřídel řezného kotouče evolventním drážkováním) 9. Kontrola životnosti ložisek při jmenovitém momentu. Použitá literatura: [1] Dejl, Z.: Konstrukce strojů a zařízení I., MONTANEX, Ostrava, 2000 [2] Moravec, V., Havlík, J.: Výpočty a konstrukce strojních dílů, VŠB-TU Ostrava 2005 [1] Němček, M.: Řešené příklady z částí a mechanismů strojů, VŠB-TU Ostrava, 2008 [3] Kříž, R.: Strojnické tabulky II.., MONTANEX, Ostrava, 1997 [4] Fiala, J.: Strojnické tabulky III., SNTL, Praha, 1989 [1] Přednášky a cvičení z ČaMS [5] Firemní literatura-prospekty, www stránky atd. 3
4
Metodický postup programu Konstrukčně zpracujte pohon řezného kotouče dle schématu obr. 1. Řezný odpor: F ř 650 N, Řezná rychlost: Průměr řezného kotouče 1 v ř 18 m s, D ř 900 mm. Obr. 1 Schéma pohonu řezného kotouče 5
1. Výpočet Krouticího momentu M Dř 0,9 Fř 650 292, Nm. 2 2 kř 5 2. Výpočet otáček řezného kotouče n ř vř D ř 18 1 1 6,37 s 0,9 382 min. 3. Výpočet výkonu na řezném kotouči P 2 n M 2 6,37 292,5 11707 W 11, ř ř kř 7 kw 4. Výpočet potřebného výkonu elektromotoru a výkon elektromotoru Účinnost řemenového převodu: Účinnost uložení hřídele v ložiskách: L ř 0,9 0,98., Potřebný výkon elektromotoru P' M Př ř L 11,7 13,3. 0,9 0,98 Volen elektromotor (například podle www.elektromotory.net) : Typová řada: 1LG4 Velikost (osová výška): 180 mm Výkon: 15,00 kw Otáčky: 970 min -1 Počet pólů: Šestipólový Napěti: 400 / 690V 50Hz Krytí: IP 55 Kostra: Šedá litina Pro teplotu okolí: od -20 C do + 40 C Třída izolace: F Pro nadmořskou výšku: do 1000 m Pro trvalé zatížení: S1 Standardní nátěr: Odstín RAL 7030 M Mz Poměrný záběrový moment 2, 3. M Mjm 6
5. Návrh řemenového převodu Konstrukční cvičení I. zadání Návrh podle normy ČSN 02 3111 nebo podle pokynů výrobce 6. Konstrukční návrh uložení řezného kotouče Navrhnout uložení řezného kotouče. Zkontrolovat přenos krouticího momentu třením. 7. Dokončení konstrukční dokumentace Dokončit celý konstrukční návrh sestavy. Provést kontrolní výpočty exponovaných dílů. Rozkreslit všechny detaily. 7
8
Zadání číslo Řezný odpor F ř Řezná rychlost v ř Konstrukční cvičení I. zadání Průměr řezného kotouče D ř Krouticí moment Otáčky Výkon [N] [m s -1 ] [mm] [Nm] [s -1 ] [W] 1 100 8,0 500 25,0 5,09 800 2 150 8,0 500 37,5 5,09 1200 3 200 8,0 500 50,0 5,09 1600 4 250 8,0 500 62,5 5,09 2000 5 300 8,0 500 75,0 5,09 2400 6 100 10,0 500 25,0 6,37 1000 7 150 10,0 500 37,5 6,37 1500 8 200 10,0 500 50,0 6,37 2000 9 250 10,0 500 62,5 6,37 2500 10 300 10,0 500 75,0 6,37 3000 11 300 12,0 700 105,0 5,46 3600 12 350 12,0 700 122,5 5,46 4200 13 400 12,0 700 140,0 5,46 4800 14 450 12,0 700 157,5 5,46 5400 15 500 14,0 700 175,0 6,37 7000 16 300 14,0 700 105,0 6,37 4200 17 350 14,0 700 122,5 6,37 4900 18 400 14,0 700 140,0 6,37 5600 19 450 14,0 700 157,5 6,37 6300 20 500 14,0 700 175,0 6,37 7000 21 450 16,0 900 202,5 5,66 7200 22 500 16,0 900 225,0 5,66 8000 23 550 16,0 900 247,5 5,66 8800 24 600 16,0 900 270,0 5,66 9600 25 650 16,0 900 292,5 5,66 10400 26 450 18,0 900 202,5 6,37 8100 27 500 18,0 900 225,0 6,37 9000 28 550 18,0 900 247,5 6,37 9900 29 600 18,0 900 270,0 6,37 10800 30 650 18,0 900 292,5 6,37 11700 9