15
MSŠ “Hasan Musić” BUŽIM MATURSKI RAD Tema: Proračunavanje lančanog prenosnika sa ulogom podmazivanja Mentor: prof.Veladžić Fadil Učenik: Skenderović Ermin IV mt 1

Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Citation preview

Page 1: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

MSŠ “Hasan Musić” BUŽIM

MATURSKI RADTema: Proračunavanje lančanog prenosnika

sa ulogom podmazivanja

Mentor: prof.Veladžić Fadil Učenik: Skenderović Ermin IV mt

1

Page 2: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

1. UVOD

Lančani prenosnici se dosta primjenjuju u mašinstvu i to tamo gdje je nepogodna upotreba zupčastog prenosa, a potreban je točan prenosni odnos. Prenosni pomoću lanaca primjenjuju se kod mašina alatki u tekstilnoj i mašinskoj industriji i uređaja za regulaciju itd.

Lančani prenosnik obično se sastoji iz lanca i dva lančanika - pogonskog i gornjeg. U određenim slučajevima prenosnik ima jedan pogonski lančanik i više gonjenih lančanika.

Prenos lancima primjenjuje se uglavnom na mjestima gdje nije moguće ostvarivati prenos zupčanicima kao što su mjesta sa većim razmacima vratila. Dobre osobine lančanog prenosa su :

• prosta konstrukcija,• mali gabariti pri upoređenju sa kaišnim prenosom,• visok stepen korisnog dejstva,• konstantna vrijednost srednjeg prenosnog odnosa,• mogućnost istovremenog prenosa snage od jednog izvora na nekoliko vratila jednim

lančanim koturom,• visoka pouzdanost,• prosta montaža - jednostavno nadgledanje.

Nedostatci lančanog prenosa su :• habanje lanca i povećanje koraka,• neravnomjernost brzine obrtanja gornjeg lančanika kao posljedica promjenjivog

poluprečnika pogonskog lančanika,• pažljivo razrađivanje,• lom usljed zamora lanca.

Još jedan nedostatak je taj što se porastom brzine lanca pojačavaju šumovi i udari. Zato se izbjegava primjena lanca za broj obrtaja n > 1000[0/min]. Lančanom prenosniku potreban je veći period razrađivanja u odnosu na druge prenosnike.

2

Page 3: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

2. PODJELA LANACA

Danas se u mašinskoj tehnici primjenjuje veliki broj različitih lanaca. Prema osnovnim karakteristikama koje ispoljavaju u eksploataciji, moguće ih je podijeliti u tri osnovne grupe : pogonski, teretni i vučni.

I. Pogonski lanci su najrasprostranjeniji i u većini slučajeva prenose snagu i ostvaruju kretanje od izvora energije. Primjenjuju se kako pri malim tako i pri većim brzinama (do 30-35 [m/s]). Jedan lanac može prenositi snagu na više vratila istovremeno, pri različitim međusobnim rastojanjima lančanika. Stepen korisnog dejstva ove grane lanaca uglavnom zavisi od rada sile trenja u zglobu i pri najboljim uslovima dostiže vrijednost h = 0,97 ÷ 0,99.

U grupu pogonskih lanaca spadaju :o valjkasti;o čaurasti; o zupčasti lanci.

VALJKASTI LANCI sastoje se iz niza uzastopno povezanih zglobova vezanih spoljašnjim, unutrašnjim i spoljnim člancima. U otvor unutrašnje lamele (1) upresovana je čaura (2) na koju je u cilju smanjenja habanja lanžanika slobodno navučen valjak (3). U otvor spoljašnje lamele (4) upresovana je osovina (5).

Slika 1. Valjkasti lanci

Postoje četiri tipa spojnih članaka, u zavisnosti od koraka kao i od toga da li je broj članaka u lancu paran ili neparan.

Slika 2. Tipovi spojnih članaka valjkastog lanca

Spojni članak tipa A za lance sa parnim brojem članaka za korak h ≤ 12,7 [mm].

Spojni članak tipa B za lance sa parnim brojem članaka za korak h > 12,7 [mm].

Za lance sa neparnim brojem članaka za h ≤ 12,7 [mm] upotrebljava se spojni članak tipa C kombinovan sa dva spojna članka tipa A.

3

Page 4: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Kod lanca neparnog broja članak i h >12,7 [mm] upotrebljavaju se spojni članci tipa D, kombinovan sa jednim spojnim člankom tipa B.

Lance sa neparnim brojem članaka treba izbjegavati.

Valjkasti lanci se mogu praviti kao jednoredni i višeredni lanci, na bazi elemenata jednorednog lanca. Primjer jednog dvorednog valjkastog lanca dat je na sljedećoj slici.

Slika 3. Lančanici sa dvorednim valjkastim lancem

ČAURASTI LANCI sastavljaju se od spoljašnjih, unutrašnjih i spojnih članaka. Kod ove vrste lanaca izostavlja se valjak čime se znatno povećava noseća površina i smanjuje specifični pritisak u zglobu.

Slika 4. Čaurasti lanci

Ova grupa lanaca se karakteriše intenzivnijim habanjem u poređenju sa valjkastim lancima, zato su predosređeni za rad pri manjim brzinama. Za lance korakom h ≤ 40 [mm] dozvoljena je brzina do 4 [m/s], a za lance sa korakom h > 40 [mm] dozvoljena brzina je do 3 [m/s].

ZUPČASTI LANCI su se pojavili prvi put 1895 godine. Oni obezbjeđuju ujednačeniji rad sa manjim šumom, nego valjkasti lanci. Takođe obezbjeđuju visoku kinematsku tačnost prenosa na račun ravnomjernije izmjene koraka u procesu rada. Ova vrsta lanaca ima veću

4

Page 5: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

pouzdanost u radu zbog izostavljanja čaure i valjaka kao i zahvaljujući činjenici da prekid jedne lamele ne dovodi do prekida cijelog lanca.

Zupčasti lanci se sastoje od niza zupžastih lamela (1), spojenih osovinicama (2) određenom uzastopnošću.

Slika 5. Zupčasti lanci

Pri obrazovanju lanaca, lamele jednog članka ulaze u međuprostor lamela drugog članka, širina lanca određuje debljina i broj lamela susjednih članaka. Da se lanac ne bi otkačio, na zadnju lamelu postavlja se podmetač i rascjepka, a učvršćuje se na osovinicu presovanjem.

Osim radnih lamela koje se sprežu sa lančanikom, članci zupčastog lanca sadrže i upravljačke lamele (3), postavljene unutar ili razmještene sa obje strane članka.

Primjena zupčastih lanaca opravdana je tamo gdje se zahtijeva visoka kinematska tačnost, ujednačeniji rad, smanjen šum kao i pri većim brzina (v ≥ 5 [m/s]) i većoj snazi.

II. Teretni lanci se primjenjuju kod podiznih mehanizama ručnog i mašinskog pogona. Sposobni su da prenesu velika opterećenja pri malom koraku, čime je moguće znatno smanjiti gabaritne dimenzije mehanizama. Vijek trajanja ove grupe lanaca, pri pravilnom izboru i eksploataciji je po pravilu duži od vijek samih mehanizama. Pored ostalih u grani teretnih lanaca spadaju :

lanci sa svornjacima (laki) i lanci sa svornjacima (teški).

Slika 6. Lanci sa svornjacima

5

Page 6: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

III. Vučni lanci služe za transport i premještanje tereta pod bilo kojim uglom. primjenjuju se kod konvejera, dizalica, eskavatora, elevatora idr. Njihova brzina ne prelazi 2 (m/s). U upotrebi su različite vrste ovih lanaca, a među njima najčešće:

valjkasti lanci za poljoprivredne mašine i konvejere eskalatorski lanci.

Analizom primjene lančastog prenosa u konstrukciji kao i godišnjom proizvodnjom lanaca, može se zaključiti da su u upotrebi najčešće pogonski lanci: valjkasti i čaurasti.

6

Page 7: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

3. LANČANICI

Pouzdanost u vijek trajanja lančanog prenosa u velikoj mjeri zavisi od pravilnog izbora lančanika, odnosno od pravilnog izbora konstruktivnog rješenja zupčastog vijenca, optimalnog profila zuba u svim presjecima, a takode i od materijala, termičke obrade, tehnologije i tačnosti izrade.

Glavni element lančanika je profilisani zub od čijeg oblika i izbora u velikoj mjeri zavisi sposobnost lančanog prenosa. Za pouzdan rad i siguran prenos snage, oblik profila zuba mora da obezbijedi:

- slobodan ulaz članka lanca u dodir sa zubima lančanika, pouzdano sprezanje i nesmetan izlaz iz sprezanja;

- povećanu otpornost na habanje zuba lančanika iz uslova minimalnog mogućeg naprezanja spregnutih elemenata;

- najmanju kinetičku energiju udara članaka lanca u trenutku sprezanja sa zubima lančanika;

- punu kompenzaciju uvećanja koraka lanca, uslovljenog habanjem zgloba u procesu eksploatacije;

- mogućnost primjene progresivnih tehnoloških postupaka izrade zuba, korištenjem minimalnog broja profilisanih alata.

Danas se u svijetu najčešće koriste slijedeća četiri oblika profila zuba lančanika:

Tabela 1. Profil zuba lančanika

7

Page 8: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Na slici 7. i tabeli 2. date su konstruktivne mjere najčešće korištenih profila zuba lančanika iz grupe pravolinijskih izpupčenih (po DIN – u 8196).

Slika 7. Konstrukcija zubaca lančanika

Tabela 2. Konstruktivne mjere profila lančanika (po DIN-u 8196)

8

Page 9: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

4. IZBOR I PRORAČUN OSNOVNIH PARAMETARA

SNAGA: Snaga koju lančani prenosnici prenose najčešće ne prelazi vrijednosti 25 ÷ 50 [kW], a veoma rijetko dostiže 100 [kw].

PRENOSNI ODNOS: Pri radu lančanih prenosnika, kretanje lanca je definisano kretanjem zgloba članka. Svaki članak vuče lanac, pri obrtanju lančanika, za jedan ugaoni korak, a zatim ustupa svoje mjesto slijedećem članku. Brzina lanca pri ravnomijernom obrtanju lančanika pri kome je radijus lančanika povučen kroz zglob normalan na vučni ogranak lanca.

U inženjerskim proračunima dovoljno je operisati sa srednjim prenosnim odnosom koga je moguće odrediti kao odnos ugaonih brzina ω [rad/s], odnosno brojeva obrtaja n [o/min] pogonskog i gonjenog lančanika, kao i odnosa brojeva zuba Z1 i Z2 lančanika:

1

2

2

1

2

1

zz

nni ===

ωω

Maksimalni prenosni odnos kod lančanog prenosa iznosi i ≤ 7-8.

BROJ ZUBA LANČANIKA: Broj zuba lančanika pokazuje veliki uticaj na vijek trajanja i ravnomijernost rada lančanog prenosnika. Lančanici sa većim brojem zuba su znatno ravnomijerniji u radu, ali sa druge strane, povećanjem broja zuba pri većem prenosnom odnosu smanjuje vijek trajanja i povećava dimenzije prenosnika. Povećanjem broja zuba manjeg lančanika kod valjkastih i čaurastih lanaca, smanjuje se i šum. Ispitivanja su pokazala da u cilju ravnomijernijeg habanja lanca i lančanika treba pri parnom broju članaka lanca birati neparan broj zuba lančanika.

U cilju produženja vijeka trajanja lanca, preporučuje se izbor prema prenosnom odnosu datom u tabeli Tabela 3. Preporučeni broj zuba pogonskog lančanika (Z,)

Vrsta lanacaPrenosni odnos

do 2 2-3 3-4 4-5 5-6

Valjkasti i čaurasti

Zupčasti

29-27

35-33

27-25

33-29

25-22

29-25

22-19

25-23

19-17

23-19

BRZINA LANCA I BROJ OBRTAJA LANČANIKA: Brzina lanca prosječnog kvaliteta ne bi trebala da prelazi 15 [m/s]. Lanci visokog kvaliteta mogu raditi i pri brzinama do 25 ÷ 30 [m/s]. Srednju brzinu lanca, moguće je izračunati kao:

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

smhnzhzv

10006010002πω

gdje je: z - broj zuba lančanika, n - broj obrtaja (min-1), ω - ugaona brzina [rad/s], h - korak lanca [mm].

9

Page 10: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Maksimalan broj obrtaja pogonskog lančanika se dobije pomoću izraza :

⋅⋅⋅=

min2750

maxo

hqb

hdn

ξgdje je: d - prečnik valjka [mm], b - unutrašnja širina članka [mm], q - težina jednog metra lanca [N], h - korak lanca [mm].

+=

6sin ππξ

z - koeficijent brzine udara

OSNO RASTOJANJE Minimalno osno rastojanje određuje se iz uslova da ugao zahvata pogonskog lančanika

ne bude manji od 32

n , i da minimalno rastojanje između spoljašnjih prečnika lančanika bude

30 ÷ 50 [mm]. Za ovakve uslove preporuke su da pri i ≤ 3:

( )[ ]mmddA kk 50302

21min ÷++=

a pri : i ≥ 3

[ ]mmiddA kk

109

221

min+++=

gdje su: dk1 i dk2 [mm] - tjemeni prečnici lančanika.

Normalne vrijednosti osnog rastojanja su: A = (30 ÷50) h dok je maksimalna vrijednost osnog rastojanja ograničen veličinom

hA 80max =

Broj članaka u zatvorenoj konturi lanca moguće je odrediti iz izraza:

Ahzzzz

hAm ⋅

−+++⋅≈

21221

222

π Dužina lanca koji obrazuje kontura : L= m ∙ h

UGAO NAGIBA PRENOSNIKA, OBUHVATNI UGLOVI: Ugao nagiba prenosnika φ je ugao između horizontalne i vertikalne ose za horizontalne prenosnike φ=0°, a za vertikalne φ=90°. Vertikalne položaje lančanih prenosnika treba izbjegavati:

Slika 8. Nagib lančanog prenosnika i obuhvatni uglovi

10

Page 11: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Pri projektovanju lančanog prenosnika neophodno je defmisati uglove nagiba ogranka β1 i β2, koji su sa uglom nagiba prenosnika φ i uglom nagiba vučnog ogranka prema osi prenosnika β, vezani zavisnošću:

βφββφβ

−=+=

2

1

Ugao nagiba vučnog ogranka moguće je odrediti kao:

−=

−=

ARR

Add

1212 0000 arcsin2

arcsinβ

gdje je: d01 , d02 [mm] - podeoni prečnici lančanika, A [mm] - osno rastojanje.

Približne vrijednosti obvojnih uglova pogonskog i gonjenog lanžanika bi bile :βπα 210 −=βπα 220 +=

Broj članaka lanca koji dolaze u spregu sa pogonskim i gonjenim lančanikom, m1 i m2, određuju se zaokruživanjem veličina :

;2

1

10'1

z

m πα=

;2

2

20'2

z

m πα=

do cijelih parnih brojeva.

Sa ovako dobijenim vrijednostima m1 i m2, obuhvatni uglovi pogonskog i gonjenog lančanika iznose:

111

2z

m πα =

222

2z

m πα =

Provjeru potrebnog broja članaka za spregu sa lančanikom, a to je istovremeno i provjera obuhvatnog ugla pogonskog lančanika moguće je vršiti kao :

223,0 11 +≥ zm

TIP LANCA Tip lanca se odabere na osnovu nazivne snage. S obzirom na predviđene udare, za izbor lanaca mjerodavna je snaga :

PP uD ξ=gdje je: PD [kw] - nazivna snaga, P [kw] - snaga koju prenosnik prenosi, ξu- faktor udara.

11

Page 12: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

5. PODMAZIVANJE LANACA

Lance koji rade u prašini treba češće očistiti. U tu svrhu lanac se stavi u petrolej ili u toplu vodu sa sodom, pa se tada nečistoća odstrani čeličnom četkom. Očišćeni lanac mora da se namjesti na točkove onako kako je stajao prije, a ne obratno; takođe ne smije da se upotrijebi na točkovima koji su već dijelom istrošeni.

Širi lanci stavljaju se na neko vrijeme u rastopljeni parafin ili terpentin, da bi se nečistoća sa njih mogla lakše skinuti. Parafin se zatim odstrani pranjem lanca u toploj vodi sa sodom. Ovakvo očišćeni lanac stavlja se na nekoliko sati u toplo kupatilo od gustog ulja. Obično se čišćenje lanca vrši 3-4 puta godišnje.

Gustoća ulja za podmazivanje treba da je utoliko veća ukoliko je viša temperatura lanca u pogonu. Za lance koji se ne zagrijavaju pri radu, uzima se rjeđe ulje.

Brzokretni lanci se najprije podmažu vrlo rijetkim uljem, tako da ono prodre do svih sastavaka, a zatim se spolja lanac premazuje gustim uljem. To sprečava da rijetko ulje bude odbačeno sa lanca uticajem centrifugalne sile.

Najpodesniji je način podmazivanja lanca ako se ulje nanese četkom na unutarnju stranu lanca pri polaganom hodu prenosa. U običnim prilikama dovoljno je ako se lanac podmaže na ovaj način jedanput nedjeljno. Kod teških prenosa, koji rade u prašini, lanac se podmazuje svakodnevno. Lanci, zaštićeni kućištima protiv prodiranja prašine i lanci koji rade u uljnim kupatilima, mogu znatno više da izdrže u neprekidnom pogonu. Time se ujedno smanjuje i potreba stalnog nadzora.

12

Page 13: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

6. ZAKLJUČAK

Lančasti prenosnik obično se sastoji iz lanca i dva lančanika pogonskog i gonjenog. U određenim slučajevima prenosnik ima jedan pogonski lančanik i više gonjenih lančanika. Prenos snage ostvaruie se tako da se beskrajni lanac namjesti preko lančanika, tako da zupci lančanika ulaze između članaka lanca i prenose kretanje sa pogonskog na gonjeni lančanik.

Ovdje se snaga s jednog točka na drugi prenosi na taj način što zupci točkova ulaze između članaka lanca i time omogućuju obrtanje vratila pri stalnom prenosnom odnosu.

Primjenjuju se uglavnom tamo gdje je nemoguće ostvariti prenos zupčanicima, a treba da se pri radu postigne stalni prenosni odnos. Prema zupčanicima lančani prenos ima tu prednost što se može primijeniti i za veće razmake vratila, gdje bi zupčanici bili suviše glomazni.

Kad se uporedi sa kaišnim prenosom, lančani pogon radi bez klizanja, proizvodi manji pritisak na vratilo, neosjetljiv je prema vlazi, toploti i prašini, dobro podnosi dosta velike obodne brzine i stoga zauzima važno mjesto u grupi posrednih prenosa. Najviše se primjenjuje kod mašina radilica, motornih vozila, dizalica i sl.

Nedostatak lanaca je u tome što se vremenom istegnu, zbog čega se poveća korak lanca, te lanac loše naliježe te puca. Porastom brzine povećavaju se šumovi i udari.

13

Page 14: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

LITERATUTA

1. Drago Blagojević MAŠINSKI ELEMENTI za II razred mašinske i saobraćajne struke VI izdanje Sarajevo, 1990.

2. Isak KarabegovićRamo HalilagićSeid Žapćević

OSNOVI MAŠINSTVA univerzitetska knjiga Bihać, 1999.

3. Vasilije Volkov ELEMENTI MAŠINA II dio VI izdanje Sarajevo, 1980.

14

Page 15: Proracun Lancanog Prenosnika Sa Ulogom Podmazivanja

Sadržaj

1. Uvod 1

2. Podjela lanaca 2

3. Lančanici 6

4. Izbor i proračun osnovnih parametara 8

5. Podmazivanje lanaca 11

6. Zaključak 12

Literatura 13

15