Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Zavod za motore i transportna sredstva
Katedra za transportne uređaje i konstrukcije
VITLO S KONZOLOM – Programski zadatak iz kolegija
TRANSPORTNI UREĐAJI
Zadao
Izradio
dr. sc. Matija Hoić, mag. ing.
Jakov Rako 0035199853 Ocjena:
_____________________ ________________________________ ______________________ __________________ _______
Zagreb 12.02.2018.
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
Sadržaj Popis tablica .................................................................... .......................................................................................................................................... ........................................................................ .. 2 Popis slika .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................ .. 3 1.
Radni parametri ................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................ 4
2.
Koloturnik ................................................................. ...................................................................................................................................... ....................................................................... .. 5
3.
Dimenzioniranje i odabir užeta ....................................................................................................... 6
4.
Sklop kuke................................................................. ...................................................................................................................................... ....................................................................... .. 7 4.1.
Odabir kuke ................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................ 7
4.2.
Provjera naprezanja u vratu kuke ................................................................... ......................................................................................... ...................... 10
4.3.
Odabir aksijalnog ležaja ......................................................................................................... ........................................................................................................ 11
Užnica ................................................................................................................... ............................................................................................................................................ ......................... 12
5.
5.1.
Dimenzioniranje osovine užnice ............................................................................................ ........................................................................................... 13
5.2.
Odabir i provjera ležaja užnice ........................................................................................... .............................................................................................. ... 13
6.
Bubanj........................................................... .............................................................................................................................. ................................................................................. .............. 15 6.1.
Dimenzioniranje bubnja ........................................................ ........................................................................................................ ................................................ 15
6.2.
Provjera čvrstoće bubnja ....................................................................................................... ...................................................................................................... 16
6.3.
Veza čelne ploče s bubnjem .................................................................................... .................................................................................................. .............. 17
6.4.
Osovina bubnja ........................................................... ...................................................................................................................... ........................................................... 18
6.5.
Proračun ležaja bubnja .......................................................................................................... ......................................................................................................... 19
6.6.
Veza užeta s bubnjem ............................................................ ............................................................................................................ ................................................ 21
7.
Odabir elektromotora za dizanje tereta ............................................................... ........................................................................................ ......................... 22 7.1.
Odabir elektromotra s reduktorom i kočnicom .................................................................... 22
7.2.
Provjera odabranog elektromotora za dizanje........................................................ ...................................................................... .............. 24
7.3.
Provjera kočnice elektromotora ............................................................................................ ........................................................................................... 24
Proračun nosive konstrukcije ........................................................................................................ 26
8.
8.1.
Nosač skretne užncie ............................................................................................................. ............................................................................................................ 26
8.2.
Konzola ............................................................ ............................................................................................................................... ...................................................................... ... 27
Odabir elektromotora i kotača za vožnju ...................................................................................... 32
9.
9.1.
Izračun opterećenja kotača ..................................................................................... ................................................................................................... .............. 32
9.2.
Izbor elektromotora i kotača ................................................................................................. ................................................................................................ 33
10.
Literatura ............................................................. ................................................................................................................................... ...................................................................... 39
Jakov Rako
1
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
Popis tablica Tablica 1. Radni parametri ......................................................... ...................................................................................................................... ............................................................. 4 Tablica 2. Mjere jednokrake kuke kovane u kalupu [1] ........................................................... ........................................................................... ................ 7 Tablica 3. 3 . Dimenzije vrata kuke ......................................................................... ............................................................................................................... ...................................... 8
Tablica 4. Mjere nosača kuka prema DIN 15412 .......................................................... ..................................................................................... ........................... 9 Tablica 5. 5 . Mjere matica teretnih kuka............................................................... ................................................................................................... .................................... 10
Tablica 6. podaci o ležaju 51108 [4] ...................................................................................................... 11 Tablica 7. vrijednost koeficijenta pregibanja užeta (c p) ........................................................................ 12 Tablica 8. Mjere užnice u mm ............................................................... ............................................................................................................... ................................................ 12 Tablica 9. Podaci o ležaju 6008 -2RS1 [4] ................................................................................. ............................................................................................... .............. 14 Tablica 10. Podaci o ležaju SY 45 FM [4] ........................................................... ............................................................................................... .................................... 20 Tablica 11. Podaci o motoru KS073-11P-L132M-04F-TH-TF-BR100 [6]...................................... [6]................................................. ........... 23
Tablica 12. Sklop mehanizma za vožnju [8] .................................................................. ........................................................................................... ......................... 33 Tablica 13. Podaci o elektromotoru [8] ............................................................. ................................................................................................. .................................... 35
Tablica 14. Podaci o kotačima [8] .......................................................................................................... ......................................................................................................... 36 Tablica 15. Podaci o stražnjem kotaču [8] ............................................................................................. ............................................................................................ 37
Jakov Rako
2
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
Popis slika Slika 1. Skica zadanog faktorskog koloturnika .............................................................. ......................................................................................... ........................... 5
Slika 2. Presjek užeta DIN 3055 ............................................................................................................. ............................................................................................................... .. 6 Slika 3. Oznake O znake mjera jednokrake kuke kovane u kalupu ....................................................................... 7 Slika 4. Oznake O znake mjera vrata kuke ............................................................................................................ ............................................................................................................ 8
Slika 5. Oznake mjera nosača kuke .......................................................................................... ......................................................................................................... ................ 9 Slika 6. Dimenzije nosača kuke ................................................................................................................ ............................................................................................................... 9 Slika 7. Oznake mjere kuke ......................................................... .................................................................................................................... ........................................................... 10 Slika 8. Navoji kuke ............................................................................................ ................................................................................................................................ .................................... 11
Slika 9. Oznake mjera užnice ........................................................................................ ................................................................................................................. ......................... 12 Slika 10. Opterećenje osovine užnice .................................................................................................... ................................................................................................... 13 Slika 11. Razvijena shema faktorskog koloturnika ................................................................................ 13
Slika 12. Ožljebljeni bubanj, osnovne mjere i profil žlijeba .......................................... ................................................................... ......................... 15 Slika 13. Naprezanje elementa stjenke bubnja [1] ..................................................................... ................................................................................ ........... 16
Slika 14. Lokalno savijanje ljuske bubnja od jednog navoja užeta [1] ................................................... ................................................... 16 Slika 15. Čelna ploča bubnja .................................................................................................................. ................................................................................................................. 17 Slika 16. Konstrukcijska izvedba bubnja ................................................................................................ ................................................................................................ 18
Slika 17. Veza užeta s bubnjem [1] .................................................................... ........................................................................................................ .................................... 21 Slika 18. Opterećenje nosača užnice ....................................................................................... ..................................................................................................... .............. 26 Slika 19. Proračunski presjek zavara ................................. ..................................................................................................... ..................................................................... 26 Slika 20. Konstrukcija konzole ...................................................................................... ............................................................................................................... ......................... 27
Slika 21. Statički model .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 28 Slika 22. Statički model – sile reakcija ................................................................................................... ................................................................................................... 28 Slika 23. Presjek profila sa zavarom ...................................................................................................... ...................................................................................................... 30 Slika 24. Opterećenje oslonaca ............................................................................................................. 32
Jakov Rako
3
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
1. Radni parametri Zadatak
A5
Nosivost
Qt = 3,5 t
Visina dizanja
H=5m
Dohvat konzole
L=4m
Prijenosni omjer koloturnika
ikol = 4
Brzina vožnje vitla
vvož = 23 m/min
Brzina dizanja
vvož = 10 m/min
Pogonska grupa mehanizma za
DIN 2m (ISO M5)
dizanje i mehanizma za vožnju Osiguranje vitla od prevrtanja
B2 – gornji protuoslonac
Spoj konzole
C2 – skošena konzola, zavareni spoj Tablica 1. Radni parametri
Jakov Rako
4
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
2. Koloturnik Zadan je faktorski koloturnik prijenosnog omjera ikol = 4.
Slika 1. Skica zadanog faktorskog koloturnika
Iskoristivost faktorskog koloturnika u radnom stanju računa se prema:
= = 4 = 0,98 1 1 1 10, 9 8 = ∙ 1 = 4 ∙ 1 0,98 = 0,9704 Gdje je:
– stupanj korisnosti valjnih čežajeva – ukupan stupanj korisnosti koloturnika
Jakov Rako
5
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
3. Dimenzioniranje i odabir užeta Sila u užetu koja se namata na bubanj:
∙ 10 = ∙ ∙ = 30,500∙9704∙9,841 = 8845,6 6 ≥ 4∙∙∙∙ = 4∙0,447∙,5∙8845, ∙1570 ≥ 8,29 = 4,5 = 0,47 = 1570 Gdje je:
– nosivost granika
– prijenosni omjer
– stupanj korisnosti koloturnika
Promjer užeta:
Gdje je:
, faktor sigurnosti za pogonsku grupu ISO M5, prema [1] , orijentacijski faktor ispune za Normalno pleteno uže 6x7, prema [1]
, lomna čvrstoća užeta, preporuka prema DIN 15020, prema [1]
Odabrano uže: 9 DIN 3055 6x7 – FC 1570 zS
Slika 2. Presjek užeta DIN 3055
Jakov Rako
6
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
4. Sklop kuke 4.1.
Odabir kuke
Potreban broj kuke:
≥ ∙ ∙ ≥ 2∙ 3,531,∙95,81 ≥ 2,18 Gdje je:
HN – broj kuke, prema DIN 15401
– faktor sigurnosti za pogonsku grupu ISO M5 [1] – granica tečenja za odabrani materijal StE335 [1]
Odabrana je kuka prema DIN 15401: HN = 2,5.
Slika 3. Oznake mjera jednokrake kuke kovane u kalupu
Tablica 2. Mjere jednokrake kuke kovane u kalupu [1]
Jakov Rako
7
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Slika 4. Oznake mjera vrata kuke
Tablica 3. Dimenzije vrata kuke
Jakov Rako
8
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Slika 5. Oznake mjera nosača kuke
Tablica 4. Mjere nosača kuka prema DIN 15412
Iz konstrukcijskih razloga nije uezt standardni nosač kuke, a izmjenjene dimenzije mogu se vidjeti na slici 6.
Slika 6. Dimenzije nosača kuke
Jakov Rako
9
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Provjera čvrstoće nosača kuke:
= 4 = 3500∙94,81∙118 = 1012883 = 16 ∙10037∙37 = 14375 = = 70,5 / < = 100 /
Slika 7. Oznake mjere kuke
Tablica 5. Mjere matica teretnih kuka
4.2.
Provjera naprezanja u vratu kuke
Provjera vlačnog naprezanja na mjestu minimalnog promjera vrata:
Gdje je:
= 2,2∙ = 2,3152 ∙2 = 71,6 / 8 1 = 4∙∙ ∙ = 4 ∙3500∙9, = 49, 5 / < = 71, 6 / ∙30 – vlačno naprezanje na mjestu minimalnog promjera vrata kuke
– minimalni promjer vrata kuke
Jakov Rako
10
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Slika 8. Navoji kuke
Provjera smičnog naprezanja u donjem navoju kuke:
Gdje je:
= 1,25∙ = 1,31525∙2 = 126 / 9 , 8 1 = ∙ ∙ ∙ℎ = 3500∙ 31,670∙ ∙4 = 87,9 / < = 126 / ℎ – promjer korijena navoja M30, prema [2]
– korak navoja za M30, prema [2]
4.3.
Odabir aksijalnog ležaja
Prema tablici 4 odabran je aksijalni ležaj 51108.
Tablica 6. podaci o ležaju 51108 [4]
Jakov Rako
11
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
5.
Užnica
Promjer užnice:
≥ () ∙ ∙ = 20∙1,12∙9 = 201,6 Gdje je:
– minimalno dozvoljeni odnos promjera užnice i promjera užeta
– koeficijent pregibanja užeta – broj pregiba užeta
– odabrani promjer užeta
Tablica 7. vrijednost koeficijenta pregibanja užeta (c p)
Odabran je standardni promjer užnice
Slika 9. Oznake mjera užnice
Jakov Rako
= 225 .
Tablica 8. Mjere užnice u mm
12
Fakultet strojarstva i brodogradnje
5.1.
Transportni uređaji
Dimenzioniranje osovine užnice
Pretpostavljeni promjer osovine iznosi d o = 45 mm uz odabrani materijal E295. Provjera momenta savijanja na osovini:
= 2∙ ∙ = 3500∙29,81 ∙37 = 592278,8 ∙ ∙40 = 32 = 32 ∙100 = 628318,5 = 592278,8 < = 628318,5 500∙9,81 = 42,92 / = 2∙ ∙∙ = 32∙10∙45 = 42,92 / < = 100…150 / Gdje je:
– najveći moment savijanja
– dopušteni moment savijanja
– do pušteno naprezanje za čelik E295 [5]
– krak sile
Provjera površinskog pritiska između nosivog lima i osovine:
Gdje je:
– debljina nosive ploče
Slika 10. O pterećenje osovine užnice
– tlak između nosivog lima i osovine
– dopušteni tlak između nosivog lima i osovine [5]
5.2.
Odabir i provjera ležaja užnice
Brzine vrtnje užnica:
10 3∙ 3 = 2 = 0,226025 = 4,44 / 10 4∙ 4 = 2 = 0,226025 = 5,93 / = ∙ 30 = 4,44∙30 = 42,4 − = ∙ 30 = 5,93∙30 = 56,6 − Gdje je:
– kutna brzina užnice 3
Slika 11. Razvijena shema faktorskog koloturnika
– kutna brzina užnice 4
– broj okretaja užnice 3 – broj okretaja užnice 4
Jakov Rako
13
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Radijalne sile na ležajeve užnica:
= 4∙ = 3500∙9,4 81 = 8583,8 = 4∙ ∙ √ 22 = 3500∙9,4 81 ∙ √ 22 = 6069,7 Gdje je:
– radijalna sila na ležaj užnice 3
– radijalna sila na ležaj užncie 4
Odabran je jednoredni kuglični ležaj SKF 6008-2RS1.
Tablica 9. Podaci o ležaju 6008-2RS1 [4]
Provjera odabranog ležaja provodi se preko vijeka trajanja ležaja:
10 10 17800 . = 60∙ ∙ () = 60∙42,4 ∙(8583,8) = 3605 ℎ 10 ∙ () = 60∙1056,6 ∙(6069, 178007) = 7427 ℎ . = 60∙ . . Gdje je:
– vijek trajanja ležaja na užnici 3 – vijek trajanja ležaja na užnici 4
Jakov Rako
14
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
6. Bubanj 6.1.
Dimenzioniranje bubnja
Promjer bubnja:
≥ () ∙ ∙ = 18∙1,12∙9 = 181,44 = 200 = 219,1 = 10 Gdje je:
– minimalno dozvoljeni odnos promjera užnice i promjera užeta
– koeficijent pregibanja užeta
– odabrani promjer užeta
Odabrana je bešavna cijev dimenzija [2]:
Gdje je:
– nazivni promjer
– vanjski promjer
– debljina stjenke cijevi
Slika 12. Ožljebljeni bubanj, osnovne mjere i profil žlijeba
Jakov Rako
15
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Dimenzije profila žlijebova i ostale mjere[1]:
= 9 0,375 ≤ ℎ ≤ 0,4 ℎ = 3,5 = 0,53∙ = 4,77 ≅ 1,15∙ = 10,5 = 0,5 = 6,5 = +40…50 = 50 ≅ = 10,5 = 4∙ = 42 = 2ℎ = 212,1 5 = ∙ ∙ ∙ = 40,∙5∙10, 2121∙ = 316 5 ≅ ∙ ∙ ∙ +10∙ +30 = 40,∙5∙10, 2121∙ + 10∙9+30 = 435,2 = 450 = + 3 = 316+3∙10,5 = 348 , odabrano
Radna dužina bubnja:
Gdje je:
– prijenosni omjer – visina dizanja
– korak navoja užeta na bubnju
Ukupna dužina bubnja:
Odabrano:
Duljina nareznog dijela bubnja:
6.2.
Provjera čvrstoće bubnja
Slika 13. Naprezanje elementa stjenke bubnja [1]
Slika 14. Lokalno savijanje ljuske bubnja od jednog navoja
užeta [1]
Jakov Rako
16
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Dopuštena naprezanja za S235JR [1]:
= . = 50 / || = . = 100 / 6 = 0,5∙ ∙ = 0,5∙ 8845, = 64, 8 / 10, 5 ∙ 6 , 5 = 64,8 / < . = 100 / = 0,96∙ 1 ∙ = 0,96∙8845,6 ∙ 212,11∙6,5 = 35,2 / < . = 50 / Cirkularno (tlačno) naprezanje stjenke bubnja:
Gdje je:
– sila u užetu
– proračunska debljina bubnja
Normalno naprezanje uslijed lokalnog savijanja na mjestu namatanja:
Glavna naprezanja na mjestu namatanja:
== 0 = 35,2 / = = 64,8 / 6.3.
Veza čelne ploče s bubnjem
Slika 15. Čelna ploča bubnja
Debljina čelne ploče računa se prema izrazu:
≥ 1,44∙(1 23 ∙ )∙ ≥ 1,44∙(1 23 ∙ 212,901)∙ 117,8855 = 2,8 = 10 Odabrano:
Jakov Rako
17
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje Gdje je:
= 0, 1 = = = 117,5 6 ∙ 2 12, 1 ≥ ∙ ∙ ∙ ∙ = 0, 28845, = 2, 7 640 ∙ 3 ∙52,3∙300 =4
– vanjski promjer glavine (iz konstrukcije) – dopušteno naprezanje
Za odabrane vijke M10 8.8, broj potrebnih vijaka dobiva se pomoću:
Odabrano:
.
Gdje je:
– faktor trenja
– dopušteno naprezanje vijka
– faktor sigurnosti
– površina presjeka vijka
– promjer na kojem su vijci smješteni (iz kosntrukcije)
Slika 16. Konstrukcijska izvedba bubnja
= 230 = + 85…100 = 300 = + 50 = 350 ≥ 10 ≥ 10∙1190267576 = 40.6 = 45 = +0,75190 = 973016 +0,75∙938076 = 1267576 = 1,73 = 1,73∙110 = 0,998 = 1 6.4.
Osovina bubnja
Odabrano:
Jakov Rako
18
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
= 2 ∙ 2 = 8845,2 6 ∙ 4402 = 973016 = ∙ 2 = 8845,6∙ 212,2 1 = 938076 158 = 5481 2 = ∙ 2 + = 8845,6∙ 225+30 10 4∙ ∙ = 2 = 0,2212160 = 6,3 − = 2 = 62,3 ∙ 60 = 60,2 − 6.5.
Proračun ležaja bubnja
Odabran ležaj SY 45 FM [4]
Kontrolni proračun ležaja provodi se prema vijeku trajanja:
10 10 33200 = 60∙ ∙ () = 60∙60,2 ∙( 5481 ) = 50417 ℎ
Jakov Rako
19
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Tablica 10. Podaci o ležaju SY 45 FM [4]
Jakov Rako
20
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
6.6.
Veza užeta s bubnjem
Slika 17. Veza užeta s bubnjem [1]
Potrebna normalna sila u jednom vijku:
= 0,8 = 0,8 ∙8845,6 = 7077 77073 ∙(52, 1,33 + 32∙0, 1 ∙13 ≥ 1,3 + 32∙ ∙ ∙ ℎ ≥ 213, ∙9,026 ) ≥ 1,6 =3 = = = 213,3 / ℎ ≥ 5 = 50 Potreban broj vijaka (M10 8.8):
Odabrano:
.
Gdje je:
– normalna sila u jednom vijku
– dopušteno naprezanje
– granica tečenja
– faktor sigurnosti
– površina presjeka jezgre vijka M10 [2] – promjer jezgre vijka M10 [2]
– odabrano iz konstrukcije
Razmak vijaka po obodu:
Odabrano:
Jakov Rako
.
21
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
7. Odabir elektromotora za dizanje tereta 7.1.
Odabir elektromotra s reduktorom i kočnicom
Snaga potrebna na izlazu iz reduktora:
10 3 500∙ ∙ = ∙ = 0,95160 ∙9,81 = 6017 = 6,02 = ∙ = 0,98∙0,9704 = 0,951 = ∙ 2 = 8845,6∙ 0,22121 = 938,1 Gdje je:
– ukupni stupanj korisnosti
– nosivost dizalice
– brzina dizanja tereta
Moment potreban na izlazu iz reduktora:
Gdje je:
– sila u užetu
– promjer bubnja
Odabran je motor s reduktorom i kočnicom [6]:
KS073-11P-L132M-04F-TH-TF-BR100
Jakov Rako
22
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
Tablica 11. Podaci o motoru KS073-11P-L132M-04F-TH-TF-BR100 [6]
Jakov Rako
23
Fakultet strojarstva i brodogradnje
7.2.
Transportni uređaji
Provjera odabranog elektromotora za dizanje
Brzina dizanja tereta:
2 61∙ 260 ∙ 0,22121 ∙ ∙ 60 2 , = = 4 = 10,16 / = . = 10,1016 = 1,016 → 1,6 % ž 10, 1 6 3 500∙ ∙ , = ∙ = 0,95160 ∙9,81 = 6113,6 = ∙ = 1168∙61∙ 260 = 7461 > = 6113,6 , Odstupanje u brzini vrtnje:
Snaga na izlazu:
Gdje je:
– stvarna brzina dizanja
– moment torzije elektromotora – kutna brzina
Provjera kočnice elektromotora
7.3.
Statički moment kočenja:
= ∙ 260 = 1465 ∙ 260 = 153,4 /
= 2 1 = 2 0,9151 = 0,948 1 0, 1 6 = ∙ ∙ , ∙ = 3500∙9,81∙ 153,60 4 ∙0,948 = 35,9 Gdje je:
– kutna brzina elektromotora
– brzina vrtnje elektromotora
– stupanj korisnosti kočnice – statički moment kočenja Dinamički moment kočenja: = ∙ = 63,82∙10− ∙ 1,2 = 7,66∙10 − = ∙ () ∙ = 3500∙(0,153,1694) ∙0,948 = 4,03∙10− = 153, 4+ 153, 4= 7,66∙10− + 4,03∙10− = 0,081 = = 1 = 153,4 − . = ∙ = 0,081∙153,4 = 12,43 Jakov Rako
24
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
Gdje je:
= + . = 35,9 +12,43 = 48,33 < . = 100 . – moment inercije rotir ajućih masa elektromotora
– moment inercije elektromotora
– faktor sigurnosti
– moment inercije translacijskih masa
– moment inercije reducirane mase
– kutno ubrzanje
– vrijeme zaustavljanja
Potreban moment kočenja: Gdje je:
– dinamički moment kočenja
– statički moment kočenja
Jakov Rako
25
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
8.
Proračun nosive konstrukcije
8.1.
Nosač skretne užncie
Fu
4Fu
Slika 18. Opterećenje nosača užnice
Slika 19. Proračunski presjek zavara
Jakov Rako
26
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Proračun zavara:
20∙500 10∙500 = 2 6 6 = 833333 = 4∙5∙500 = 10000 = 4∙5∙500 = 10000 = = 5.9 / = 4∙ ∙ 204 ∙ 8+250 = 4935844 = = 0.9 / = 4 = 3.54 / = + 3 = 0.9+3.54 + 3∙3.54 = 7.57 / < = 90 /
Naprezanje na savijanje:
Gdje je:
Naprezanje na tlak:
Naprezanje na odrez:
Reducirano naprezanje:
8.2.
Konzola
Konzola će biti izvedena pomoću dvaju IPE profila zavarena na ploče koje će biti zavarene sa nosivom konstrukcijom s jedne strane, odnosno zavarenim spojem za nosač skretne užnice s druge strane. Odabran profil IPE 550 (prema [4], str. 580.):
I y = 671200000 mm 4, W y = 2440000 mm 3.
Slika 20. Konstrukcija konzole
Jakov Rako
27
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Slika 21. Statički model
Slika 22. Statički model – sile reakcija
Dopušteni progib konzole:
= 600 = 4600000 = 6,6 . ∙ ∙ + ∙ ∙ 4 +3 = 3∙ ∙ + 24∙ ∙ = 3∙ ∙ ∙ ++ 8∙ ∙4 +3 4000 = 3∙210000∙2∙671200000 34688∙4000+1200+ 0,106∙84000 ∙4∙1200+3∙4000 = 3,5 ,< = 6,6 Gdje je:
a – duljina prepusta l – razmak između oslonaca Q – teret Kontrola na savijanje:
∙ ∙ 2 = 2 = 2∙ = . ∙ +2∙ 2 Jakov Rako
28
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
4000 0 , 1 06∙ ∙ 9 , 8 1 2 = 34700∙4000+2∙ = 31,9 / < = 130 / 235 2∙ 2440000 . Gdje je:
– moment savijanja – moment otpora
– opterećenje uslijed mase kuke i tereta
– duljina
– duljinska masa
Kontrola na izvijanje:
Z bog tlačnog opterećenja uslijed sile u užetu i velike dužine, konstrukciju je potrebno kontrolirati na izvijanje.
= = 22∙∙ = = 26700000 13440 = 44,6 = 2 = 2 ∙4000 44, 6 = =105179,4 = 179, 4 > = 105 = = ∙ ∙ = ∙ ∙ ∙ 2 10000∙13440∙ = 179,4 ∙8845,6 = 97 > = 3…6 Za S235JR:
Budući da je
štap se izvija prema Euleru:
Gdje je:
– polumjer inercije
– minimalni moment tromosti
– duljina
– površina poprečnog presjeka
– vitkost
– modul elastičnosti
– sila
– sigurnost
Provjera zavara:
Geometrijske karakteristike zavara: I x A
AII
4
406154068 mm , 2
9649 mm ,
2
5500 mm .
Naprezanje na savijanje: Jakov Rako
29
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
= 2 = 2∙709921235 1450550 = 25 / = 2 = 0.5 / = 24 = 3.22 / = + 3 = 0.5+25 + 3∙3.22 = 26.1 / < = 90 /
Naprezanje na tlak:
Naprezanje na odrez:
Reducirano naprezanje:
Slika 22. Presjek profila sa zavarom
Provjera zavarenog spoja: Moment savijanja:
= 2 ∙ ∙3700+ 2 ∙ ∙1900 = 70992125 8 = +2 ∙ = 3500+801. 2 ∙9,81 = 21100 Tangencijalna sila:
Jakov Rako
30
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
S obzirom da manji zavar na nepovoljnijem mjestu zadovoljava iz tog proizlazi da automatski zadovoljavaju i ostali zavari.
Jakov Rako
31
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
9.
Odabir elektromotora i kotača za vožnju
9.1.
B
Izračun opterećenja kotača
F2
A
Qk Qtk
F1
Slika 23. Opterećenje oslonaca
= 2352 . = 3500 ∑ = 0 1200 = ∙ 200+4000 = 118296 ∑ = 0 1200 = ∙ 1200+200+5200 = 175704 = 2 = 87852 = = 118296
Oslonac A izveden je s 2 kotača pa je opterećenje kotača:
Oslonac B izveden je s jednim kotačem pa je opterećenje kotača:
Jakov Rako
32
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
9.2.
Izbor elektromotora i kotača
Izbor elektromotora i kotača proveden je putem online aplikacije Demag Drive Designer [8]
Tablica 12. Sklop mehanizma za vožnju [8]
Jakov Rako
33
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Jakov Rako
Transportni uređaji
34
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Tablica 13. Podaci o elektromotoru [8]
Jakov Rako
35
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Tablica 14. Podaci o kotačima [8]
Jakov Rako
36
Transportni uređaji
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Tablica 15. Podaci o stražnjem kotaču [8]
Brzina vožnje vitla:
= ∙ ∙ = 30∙0.25∙ = 23,5 / = 1,7 ≥ + 25 4 = 0,82 = + ∙ ∙ ∙ 2 ∙ 1 ∙ 1 = 1985+3500∙9,81∙0,01∙ 2∙0, 0,94∙87, Provjera motora obzirom na pokretanje:
Jakov Rako
37
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Transportni uređaji
303,7 + 1985+3500 23, 5 = [ ∙ + ∙() ]∙ = [1,2∙0.01+ 0,94 ∙(303,7∙60) ]∙ 5 = 1,32 = 1,7 ∙7 = 11.9 ≥ ∙ ∙ ∙ ≥ 1,7 ( ∙ 2 ) 1985∙9,81∙0,12∙02,5 = 1170 1,7∙2,9∙(84,7∙ 0,25) = 7500 – zadovoljeno
Provjera obzirom na ubrzavanje:
Uvjet nije zadovoljen, stoga je potrebno regulirati moment prilikom zaleta vitla.
Jakov Rako
38