LIST 2

SADRŽAJ:

1. PROGRAMSKI ZADATAK2. ELEMENTI ZA PRIHVAT TERETA

2.1.ZNAČAJKE UŽETNOG PRIJENOSNIKA2.2.DIMENZIONIRANJE I IZBOR UŽETA2.3.DIMENZIONIRANJE I IZBOR KUKE2.4. ODABIR AKSIJALNOG LEŽAJA KUKE2.5 NAPREZANJA SKLOPA KUKE

2.5.1. PROVJERA NAJMANJEG PRIJESJEKA VRATA KUKE2.5.2.SMIČNO NAPREZANJE U DONJEM NAVOJU KUKE2.5.3.KONTROLA NAPREZANJA U PRIJESJEKU A-A

2.6. PROVJERA NAPREZANJA NOSAČA KUKE2.7. PROVJERA POVRŠINSKOG PRITISKA LAMELA2.8. DIMENZIONIRANJE I IZBOR UŽNICE2.9. PROVJERA NOSIVOSTI OSOVINE2.10. LEŽAJEVI UŽNICE

3. MEHANIZAM ZA DIZANJE TERETA3.1. BUBANJ

3.1.1. Promjer bubnja3.1.2. dimenzije profila žljeba bubnja3.1.2. DUŽINA BUBNJA3.1.3. PROVJERA NAPADNOG KUTA UŽETA3.1.4. PRORAČUN STIJENKE BUBNJA prema lit.[1], str. 126.-128.3.1.5. Veza vijenca s bubnjem3.1.6. OSOVINA BUBNJA3.1.7. VEZA UŽETA S BUBNJEM

3.2. ELEKTROMOTOR ZA DIZANJE3.3. ODABIR LEŽAJA BUBNJA

4. MEHANIZAM ZA VOŽNJU VITLA4.1. PRETPOSTAVKA MASE VITLA4.2. IZBOR KOTAČA

4.2.1. OPTEREĆENJE KOTAČA4.3. IZBOR ELEKTROMOTORA I REDUKTORA ZA VOŽNJU

4.3.1. POTREBNA SNAGA ZA USTALJENU VOŽNJU 4.3.2. SNAGA KOD POKRETANJA 4.3.3. PROVJERA MOTORA OBZIROM NA POKRETANJE4.3.4.PROVJERA SNAGE MOTORA OBZIROM NA PROKLIZAVANJE4.3.5. PROVJERA NAPREZANJA OSOVINE KOTAČA

5. PRORAČUN PORTALA5.1. PRORAČUN NOSIVE KONSTRUKCIJE BUBNJA5.2. PRORAČUN VIJAKA LEŽAJA BUBNJA5.3. PRORAČUN OČNOG VIJKA ZA ZAVJEŠENJE UŽETA5.4. PRORAČUN NOSIVE KONSTRUKCIJE DIZALICE

6. PRORAČUN SIDRENIH VIJAKA 7. LITERATURA

LIST 3

2.ELEMENTI ZA PRIHVAT TERETA 2.1.ZNAČAJKE UŽETNOG PRIJENOSNIKA Stupanj djelovanja koloturnika:

97,098,01

98,0141

111 4

0

0, =

−−⋅=

−−

⋅=ηη

ηki

krk i -faktor iskorištenje koloturnika u radnom stanju

ik=u=4 -prijenosni odnos koloturnika (dobiven iz slike) h0=0,98 -stupanj iskorištenja za uležištenje pomoću valjnih ležaja hbubnja=0,95...0,97=0,96 -odabran stupanj korisnog djelovanja bubnja hred=0,92...0,98=0,94 -odabran stupanj korisnog djelovanja reduktora

893,094,096,099,0redbubnjar,kr,u =⋅⋅=⋅⋅= ηηηη -stupanj djelovanja mehanizma za dizanje u

radnom stanju

869,094,012

96,012

97,012121212

,, =

−

−

−=

−

−

−=

redbubnjarkku ηηη

η

-stupanj djelovanja mehanizma za dizanje u kočnom stanju

LIST 4

2.2.DIMENZIONIRANJE I IZBOR UŽETA Sila loma užeta

Ni

gQSFkk

L 3,3185797,04

81,9400015,3 =⋅

⋅⋅=⋅⋅⋅=η

faktor sigurnosti za pogonsku grupu 1Cm - S=3,15ik=u=4 -prijenosni odnos koloturnika prema 1. str. 88. promjer užeta

mmRf

Fd

m

L 777,617705,0

3.3185744==

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅

≥ππ

Rm=1770 N/mm2 - lomna čvrstoća žica, odabrano f=0,5 - faktor ispune užeta d=7 mm odabrano uže prema 1. str.101 OZNAKA UŽETA: UŽE 7 HRN C.H1.072 – VJ – g1770 sZ 2.3.DIMENZIONIRANJE I IZBOR KUKE Veličina kuke:

21,239

81,942,2Re

=⋅⋅=⋅⋅

≥gQS

HV t

Re = 390 N/mm2 – granica tečenja za materijal StE420 razred čvrstoće S. prema 1. str.113 S=2,2 faktor sigurnosti za pogonsku grupu 1Cm prema 1, tablica 2 , str 113

21,2≥HV

Odabrana kuka HV=2,5 prema 1. tablica 5 str. 118

LIST 5

Dimenzije kuke:

a1=63mma2=50mma3=72mmb1=53mmb2=45mmh=67mmh=d1=42mml1=253mmnavoj kuke M36masa -6,3kg ovjes i nosač kuke

mmhmmh

mmhmmdmmd

mmcmmb

mmbmmb

mmb

375,21

404037

817

5,2212580

3

2

1

4

2

4

3

2

1

=====

=====

LIST 6

Matica kuke

36606370

1

8

9

7

Mdmmdmmdmmd

====

2.4. ODABIR AKSIJALNOG LEŽAJA KUKE

Dimenzije ležaja iz dimenzija matice i nosača kuke:d8=60mmd4=40mmh=14

odabran aksijalni ležaj SKF 51108 prema www.skf.com provjera nosivosti aksijalnog ležaja

Statičko opterećenje

N3924081,94000gQFP ta1 =⋅=⋅==

2,12,18,0 =⇒−= ss ff pri normalnim zahtjevima prema DECKER str. 232

N47088392402,1C1 =⋅= < 63000N Odabran ležaj SKF 51108 zadovoljava

LIST 7

mmrmmD

mmd

a

a

a

6,048

52

max

max

min

==

=

mmrmmHmmdmmD

6,0134060

2,1 ==

==

2.5. NAPREZANJA SKLOPA KUKE materijal kuke StE355 (ČRO350) s Re=315 N/mm2=31,5kN/cm2

prema 1. str 112 tablica 1. 2.5.1. PROVJERA NAJMANJEG PRIJESJEKA VRATA KUKE

22

2

24

54,11451,55

25,12,2315

3081,9400042,2Re4

mmN

mmN

vdQ

vr

vr

nvr

≤=

⋅≤

⋅⋅⋅=

⋅≤

⋅⋅=

σ

πσ

πσ

ZADOVOLJAVA d4=30mm - prema 1. str 121 tablica 8vn=2 - prema 1. str 113 tablica 3 2.5.2.SMIČNO NAPREZANJE U DONJEM NAVOJU KUKE

LIST 8

22

35

6,2016,98

25,125,1315

467,3181,94000

25,1Re

mmN

mmN

vhdQ

vr

vr

nn

≤=

⋅≤

⋅⋅⋅=

⋅≤

⋅⋅=

σ

πσ

πτ

ZADOVOLJAVA d5=(d1)=31,670mm prema karut str 505h3=(P)=4mm prema karut str 5052.5.3.KONTROLA NAPREZANJA U PRIJESJEKU A-A Fh=Q.g=4.9,81=39,24kN a1=63mm=6,3cmb1=53mm=5,3cmh1=67mm=6,7cm b1t=0,932˙.b1=0,932.5,3=4,94cmb2t=0,43.b1=0,43.5,3=2,279cmh1t=h1=6,7cm

cm15,323,6

2a1

1 ===ρ

cm85,97,623,6h

2a

11

2 =+=+=ρ

13,33,6

7,621a

h211

1

1

2 =⋅+=⋅

+=ρρ

21

t2t1t cm18,247,6

2279,294,4h

2bb

A =⋅+=⋅+

=

cm55,3279,294,4

279,2294,437,6

bbb2b

3he

t2t1

t2t11s =

+⋅+⋅=

+⋅+⋅=

cm7,655,323,6e

2ar s

1s =+=+=

cm5,5cm495,5

194,4279,213,3ln

113,394,4279,213,3

94,4279,21

27,6

1bbln

1

bb

bb1

2hr

t1

t2

1

2

1

2

t1

t2

1

2

t1

t2

1h ≈=

−+−

−

+⋅=

−+−

−

+⋅=

ρρ

ρρ

ρρ

LIST 9

221

1 2,2525,1

5,31Re53,71

5,57,6

115,37,6

18,2424,39

1

1

cmkN

vcmkN

rr

r

AF

n

n

s

s

t

h ==≤=−

−⋅=

−

−⋅=

ρσ

222

1 08,1025,15,2

5,315,2Re38,2

15,57,6

185,97,6

18,2424,39

1

1

cmkN

vcmkN

rr

r

AF

n

n

s

s

t

h =⋅

=⋅

≤−=−

−⋅=

−

−⋅=

ρσ

2.6. PROVJERA NAPREZANJA NOSAČA KUKE

NmmlqM 10398604

10681,940004max =⋅⋅=⋅=

mmcbbl 1068172802 41 =−⋅+=−⋅+= –razmak između lamela

( ) ( ) 322321 2,9811373780

61

61 mmhdbW =⋅−⋅=⋅−⋅=

22max 120106

2,98111039860

mmN

mmN

WM

dop =≤=== σσ

2120mm

Ndop =σ

dopušteno naprezanje za Č.1430 2.7. PROVJERA POVRŠINSKOG PRITISKA LAMELA

LIST 10

2

5

1201031019281,94000

2

mmNpp

pp

psd

Qp

dop

dop

dop

=≤=

≤⋅⋅

⋅=

≤⋅⋅

=

d5=19mm - promjer provrta u lamelis=10mm - debljina lamelepdop=120 N/mm2 - dopušteni površinski pritisak 2.8. DIMENZIONIRANJE I IZBOR UŽNICE

mmD

dcdDD p

76,109

712,114min

≥

⋅⋅=⋅⋅

≥

14min

=

dD

-za pogonsku grupu 1Cm prema 1. T.1.4-1 str.103

cp = 1,12 - koeficijent pregiba prema [1] str. 104., Tablica 1.4-2 i [1] str. 104., Slika 1.4-3

D = 225 mm – prema preporuci za broj kuke HV = 2,5 (prema lit.[1], str.122). Odabrane dimenzije sklopa kuke – Prema lit. [1] str. 122.

mmemmd

mmdmmd

20045

270225

1

5

max4

2

==

==

LIST 11

Promjer osovine užnice kuke d5 = 45 mm

Slika 9. Sklop kuke 2.9. PROVJERA NOSIVOSTI OSOVINE

NmmcbegQM 8632802

882

2002

81,94000222

11 =

−⋅⋅=

+

−⋅⋅=

3

335

0 mm2,89463245

32dW =⋅=⋅= ππ

220

1205,962,8946

863280mm

NRmmN

WM

d =≤===σ

2120mm

Ndop =σ

dopušteno naprezanje za Č.0545Provjera nosivosti lima: - prema [2], str. 27.

2

2

/5,544582

81,940002

mmNdcgQp =

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

2/150.....100 mmNpp dop =< ZADOVOLJAVA

2.10. LEŽAJEVI UŽNICE Ležajevi užnica sklopa kuke - prema lit.[1],str.106.

mmbmmbmmd

775585

4

2

7

===

Za

mmd 455 =

LIST 11

Slika 11. Užnica sklopa kuke

Statičko opterećenje NgQ

qQ

C 98104

81,9400042

21 =⋅=⋅=

⋅

= - dva ležaja po užnici

Odabran ležaj SKF 6209 prema [4], str. 120.

mmBmmdmmDmmr

mmDmmd

a

a

a

19

45

851

5,785,51

max

max

min

=

=

===

=

C0 = 18 600 N > C1 = 9810 N ZADOVOLJAVA Mjere profila užnice prema [1], str. 105., Tablica 1.5-1

- prema promjeru užeta d = 7 mm

mmhmmbmmammrmmd 15,17,4,7,3,7 =====

LIST 13

Slika 12. Užnica

Užnica za izravnavanje Promjer izravnavajuće užnice

mmcd

dDD p 9812,175,12

min

=⋅⋅=⋅⋅

≥

5,12

min

=

dD

- minimalni odnos za pogonsku grupu 1Cm prema lit.[1]str.103.

cp = 1,12 - koeficijent pregiba prema [1] str. 104., Tablica 1.4-2 i [1]

str. 104., Slika 1.4-3

d = 7 mm - promjer užeta

mmD 125= - standardni promjer užetnika odabran na temelju sile na užnicu prema [2],str.39. Odabrana izravnavajuća užnica sa dimenzijama prema [2], str. 39.

LIST 14

mmbmmh

mmhmmhmmlmmlmml

mmdmmLmmD

9510545

9021917519545165125

2

1

2

1

==========

Slika 13. Izravnavajuća užnica Mjere profila užnica prema [1], str. 105., Tablica 1.5-1 Mjere profila užnice iste kao i kod užnice sklopa kuke. (vidi List 11) Promjer osovine užnice za izravnavanje

Pretpostavljeni promjer mmd 350 =

Širina užnice mmtdB 3510452 1 =−=−=

Širina nosivog lima mmt 10=

Širina distantnog lima mmt 51 =

Dužina osovine: mmttBl 555210352 1 =⋅++=++=

22

0

/140/2,1283,4209

539550 mmNmmNWM

df ≈≤=== σσ

- za Č0545 prema [2] str., 27.

NmmlgQM 539550

255

281,94000

22=⋅⋅=⋅⋅=

LIST 14

3

330

0 3,42093235

32mmdW =⋅=⋅= ππ

dd

M σπ

≤⋅⋅

30

32

mmMd

d

5,34100

5395503232330 =

⋅⋅=

⋅⋅≥

πσπ

mmd 350 = - ZADOVOLJAVA Kontrola čvrstoće oslonog lima užnice za izravnavanje Površinski pritisak nosivog lima:

mmdmmt

3510

0 ==

2/150...100 mmNpd =

dpmmN

dtFp ≤=

⋅⋅⋅=

⋅⋅= 2

0

/563510281,94000

2 - ZADOVOLJAVA

3. MEHANIZAM ZA DIZANJE TERETA 3.1. BUBANJ3.1.1. Promjer bubnja

mmdcdDD pb 98712,15,12

min

=⋅⋅=⋅⋅

≥

mindD

=12,5 - tablica 1.4-1 za pogonsku grupu 1Cm

pc =1,12 - za broj pregiba, prema T.1.4-1 str. 104 d=7 mm - promjer užeta Db=200mm - odabran promjer bubnja kraut str. 437. Odabrana bešavna čelična cijev za izradu bubnja: - vanjski promjer =200mm kraut str. 437.

- debljina stjenke =10 mm

3.1.2. dimenzije profila žljeba bubnja

( ) ( ) mmds 4,6...8,488,0...6,08,0...6,0min =⋅=⋅= s=6 mm - odabrana debljina stjenke bubnja

mmmmdt 92,9815,115,1 ⇒=⋅=⋅= -korak

8,2625,274,07375,0

4,0375,0

≤≤⋅≤≤⋅⋅≤≤⋅

hh

dhd

mmmmdr 7,371,3753,053,01 ⇒=⋅=⋅=

LIST 17

3.1.2. DUŽINA BUBNJA Radna dužina bubnja

mmtD

Hil k

r 2401,8216

50004 =⋅⋅

⋅=⋅⋅⋅

=ππ

ik=u=4 -prijenosni odnos koloturnika (dobiven iz slike) H=5000 mm - visina dizanja D=216mm -promjer bubnja t=8,1 mm - korak bubnja dužina narezanog bubnja

mmtltD

hpl rb

Kn 4,2721,8424044....3 =⋅+=+=

+

⋅⋅

=π

Dužina srednjeg nenarezanog dijela bubnja prema lit.[2], str. 36.

( ) ( ) mmtttssl 981,812123322 540 =⋅==+⋅=+⋅=

Radna dužina bubnja - prema [1], str 127.

mmdt

DHpl

b

Kb 3010 +⋅+⋅

⋅⋅

=π

mmlb 340307101.8

21550004 =+⋅+⋅

⋅⋅=

π

mmlb 340=

Provjera napadnog kuta užeta prema [1], str. 126.

17

LIST 18

mmlr 240= mme 197= - razmak užnica sklopa kuke hmin=700 mm - minimalna udaljenost užnice od bubnja 3.1.3. PROVJERA NAPADNOG KUTA UŽETA Gornji položaj kuke

°≤°=⇒=−=

−= 45,3

70043

700197240

min

γγh

eltg r

ZADOVOLJAVA

Donji položaj kuke

°≤°=⇒

+=

+= 497,1

5000700197

5000min

γγh

etg

18

LIST 19

3.1.4. PRORAČUN STIJENKE BUBNJA prema lit.[1], str. 126.-128. Debljina stjenke bubnja za zavarenu izvedbu prema [1], str. 126.

( ) ds ⋅= 8,0......6,0

( ) mms 6,5.....2,478,0.......6,0 =⋅= d = 7 mm Odabrano s = 7 mm (debljina stjenke bešave cijevi mm8,9=ρ )

- debljina stjenke nakon obrade (centriranja OOČ x =1mm) i urezivanja

utora za namatanje užeta ( h = 2,7 ) mm3,77,210 =−=ρ

stvari mmsstva 3,7=

Provjera stjenke bubnja prema naprezanjima uslijed namatanja opterećenog užeta (prolom)

19

LIST 20

Slika 17. Naprezanje elementa stjenke bubnja

Maksimalna sila u užetu:

N

SFF L 4,7079

5,43,31857 ===

Dozvoljeno naprezanje za čelični bubanj (Č.0345)

2

1 /50 mmNx ≤= σσ 23 /100 mmN≤= ϕσσ

Naprezanja na mjestu namatanja užeta:

a) normalno (od savijanja)

3

196,0sD

FX ⋅⋅⋅=σ

2

3 /96,247216

14,707996,0 mmNX =⋅

⋅⋅=σ

mmsmmD

NF

7216

4,7079

===

a) cirkularno (tlačno)

stF⋅

⋅−= 5,0ϕσ

2/43,62

71,84,70795,0 mmN−=

⋅⋅−=ϕσ

Glavna naprezanja na mjestu namatanja

20

LIST 21

22

1 /50/96,24 mmNmmNX <== σσ

02 =σ

22 /100/43,62 mmNmmN <== ϕσσ ZADOVOLJAVA

Provjera zavarenog spoja stijenke bubnja -prema lit.[1], str. 128.

2/260Re mmN= - granica tečenja za Č 0445

5,2=S - odabrano, prema Lit.[1], str. 128. Dozvoljeno naprezanje:

2/104

5,2260Re mmN

Sd ===σ

Ekvivalentno naprezanje

( ) 2231 /104/39,8743,6296,24 mmNmmN d =≤≈−−=− σσσ

ZADOVOLJAVA

Naprezanje uslijed savijanja bubnja, progib bubnja: Naprezanje uslijed savijanja bubnja najveće je kad se uže opterećeno maksimalnim teretom namotava na bubanj na njegovoj sredini. Zbog

simetričnosti vrijedi: NFFF ba 4,7079===

slika 18. Moment savijanja bubnja Maksimalni moment savijanja:

21

LIST 22

Nmm

lFM b 3

max 10498,12032

3404,70792

⋅=⋅=⋅=

mmlNF

b 3404,7079

==

Moment otpora poprečnog presjeka bubnja

( ) ( ) 34444

50090021616

8,20021616

mmD

DDW

v

uvb =

⋅−⋅=

−⋅= ππ

mmDmmD

u

v

8,200216

==

Naprezanje uslijed savijanja

22

2max

/104/4,2

/4,2500900

1203498

mmNmmN

mmNW

M

d

b

=<=

===

σσ

σ

ϕ

ϕ

ZADOVOLJAVA

Maksimalan progib bubnja:

mm

IEFl

wy

b 002041,010049,2721000048

3404,70792482

6

33

max =⋅⋅⋅

⋅⋅=⋅

⋅=

2/210000

3404,7079

mmNEmml

NF

b

=

==

( ) ( )46

4444

10049,2764

8,20021664

mmI

DDI

y

uby

⋅=

−⋅=−⋅

= ππ

yI - moment tromosti poprečnog presjeka bubnja

mmDmmD

u

v

8,200216

==

22

LIST 23

Odabrane dimenzije bubnja:

Za kNNFFkNmNmMM

b

b

504,707981203498max

≤==≤==

- prema lit.[1], str. 131.

Slika 19. Dimenzije bubnja

mmdmmdmmdmmd

40358040

5

4

3

1

====

( ) ( )mmdd

mmdodoDdmmDd

350503001008521510085

2351021510

78

7

6

=+==+=+=

=+=+=

23

LIST 24

3.1.5. Veza vijenca s bubnjem Prijenos okretnog momenta sa vijenca na bubanj ostvarit će se silom trenja između vijenca i bubnja koja proizlazi iz sile pritiska između ploče i vijenca uslijed pritezanja vijaka. Debljina čelne ploče bubnja prema 1. str. 128.

SwF

DD

dh Re

32144,1 2

1 =≤⋅

⋅−⋅= σσ

d

hFDDw

σ⋅

⋅−⋅≥ 1

32144,1

Slika 20. Čelna ploča

mmdD 8031 == - odabrano; prema lit. [1], str. 131.

2/90

4,707994,7071,0

216

mmN

NF

NFF

mmDD

d

h

b

==

=⋅===

σ -prema lit.[1], str. 131.

mmw 88,2

9294,707

21680

32144,1 =⋅

⋅−⋅=

Odabrano - w=10mm

Odabrani vijci: M12 2

j mm2,76A = - prema kraut str.5 Odabrani materijal vijaka 6.8 Prenošenje momenta trenjem:

227d

FnD

F Nb ⋅⋅⋅≤⋅ µ

jezgredopN AF ⋅= σ

2,0=µ - odabrano prema lit. [3], str. 136. Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

24

LIST 25

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

Broj vijaka

227d

FnD

F Nb ⋅⋅⋅≤⋅ µ

7dAnDF jezdopb ⋅⋅⋅⋅≤⋅ σµ

7dADF

njezdop

b

⋅⋅⋅⋅

≥σµ

1,2

3002,761602,02164,7079 =

⋅⋅⋅⋅≥n

Odabrano: n=4 vijaka M12 iz materijala kvalitete 6.8 3.1.6. OSOVINA BUBNJA prema lit. [1], str. 131. NF 4,7079= -maksimalna sila u užetu

Zbog simetričnosti vrijedi NFFF BA 4,7079===

2......5,1

0

==dlc B

B

-

8,1cB =

- odabrano

0d promjer osovine Za materijal osovine Č.0561(St 52-3)

2

d N/mm 90 MPa, 520 == σRm -prema lit. [3], str 353. Potrebni promjer osovine je:

mm

Fcd

d

BB 9,3790

4,70798,132320 =

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅

≥πσπ

mmmmd 9,37405 >= ZADOVOLJAVA

25

LIST 26

3.1.7. VEZA UŽETA S BUBNJEM prema lit. [1], str 132. Kod najnižeg položaja kuke na bubnju trebaju ostati još 2 voja užeta.

NFFV 28324,70794,04,0 =⋅=⋅≤

NF 4,7079=

Slika 21.Veza užeta s bubnjem Sila u užetu pred ulazom u vijčanu vezu iznosi:

Nee

FFV 9,20144,707941,0 === ⋅ πµα

1,0=µ - faktor trenja za čelik prema [1], str 133. πα 4= -2navoja prije vijčane veze Potrebna normalna sila u jednom vijku - prema [1], str. 133.

( ) ( )

( ) ( ) kNNe

F

eF

FF

N

vunN

1,64,6095113,01,0

9,20142

122

21,0

1

==+⋅+

⋅=

+⋅+⋅==

⋅ π

µαµµ

πα 2= -obuhvatni kut

13,050sin1,0sin1 === βµµ -faktor trenja za trapezni žlijeb

°= 40β -kut trapeznog žlijeba Potreban broj vijaka -prema [1], str 133.

26

LIST 27

Prema opterećenju na vlak i savijanje

397,2

188,7141,032

8,323,1

1604,6095323,1

331

1 ==

⋅⋅⋅+⋅=

⋅

⋅⋅+≥ππ

µσ d

hA

FzVD

N

Odabran vijak M 8, kvalitete materijala 6.8

mmd 188,71 = - promjer jezgre vijka M8, prema kraut str. 505.

28,32 mmAV =

mmdh 16822 =⋅=⋅= mmd 8=

Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

Odabrano 3 zatična vijka M8 kvalitete materijala 6.8 Vijci se stavljaju po obodu bubnja na razmaku:- prema lit. [1], str 133.

°≈

=⋅

=

=⋅

=⋅=⋅≥

5,18

32,022

35755

γ

γ

γ

radD

l

lD

mmdl

b

v

vb

V

- kut razmaka osi vijka za stezanje užeta

3.2. ELEKTROMOTOR ZA DIZANJE Odabir na temelju snage za dizanje jednolikom brzinom.

Snaga za dizanje: - prema [2], str. 67.

27

LIST 28

kW7,3W8,3639

9,0083,081,93,4023g

vmP dd

potr ==⋅⋅=⋅⋅

= ∑η

3,4023153,6316,84000mmmmm kuke_sklopakukeužetaQd =+++=+++=∑

s/m083,0

605vd ==

kg316,8678,012lmužeta =⋅=⋅= ρ

mkg0678=ρ

- duljinska masa užeta kraut str.447

94,099,098,097,0 =⋅⋅=⋅⋅= KBR ηηηη

97,0=Rη -stupanj djelovanja reduktora

98,0=Bη -stupanj djelovanja bubnja

99,0=Kη -stupanj djelovanja koloturnika Reduktor:

min7,14216,0

522 oD

vnb

dbubnja =

⋅⋅=

⋅⋅=

ππ -potrebna brzina okretanja bubnja

NmDFT bub 1530

2216,04,70792

22 =⋅⋅=⋅⋅=

-moment na reduktoru na strani bubnja Kočnica:

Nmi

fTTred

bbkočočni 4,20

6,973,11530 =⋅=⋅=

- potreban moment na kočnici elektromotora Prema podatcima za motor , kočnicu i reduktor odabran je motor s reduktorom i elektromagnetskom kočnicom:

Type of the gear unit : Shaft mounted geared motors Type : AF 86A 114M4 Motor Data : Motor Power : 4,0 [kW] Nominal Speed : 1430 [rpm] Rated torque : 27 [Nm] Voltage : 380-420/660-730 [V] Frequency : 50 [Hz] Connection : D/Y Rated current : 9,3 /

28

LIST 29

5,4 [A] Starting to rated current : 7,0 cos ϕ : 0,82 Protection class : IP 55 Position of the terminal box : side 2 cable entry I Insulation class : F Mass moment of inertia : 11,00x10-3 [kgm2] Further executions motor : Fan : self ventilated Gear Data : Thermal power limit at 20°C and at an operation mode S1 : 31 [kW] Output speed : 14,6 [rpm] Output torque : 2609 [Nm] Service factor : 0,90 Ratio : 97,66 Circum ferential backlash (min-max) : 3' - 7' Reduced circum ferential backlash (min-max) (OPTION) : 3' - 5,5' Perm. input torque at fB1 : 23 [Nm] Max. perm. input speed (for noise emission acc. German-Standard VDI 2159) : 3.500 [rpm] Mounting position : H366 Output flange : square according to IEC Ø300 mm Output shaft : Ø 60 m6 x 110 [mm] Keyway : DIN6885.1 Painting : Standardpainting 80-100µm Color : RAL 9007 ( Grey aluminium ) Total weight : 124 [kg] Input side : Type : IEC direct mounting Input shaft : Ø 28 k6 x 23,5 mm Input flange : square according to IEC Ø200 mm

3.3. ODABIR LEŽAJA BUBNJA

Zbog simetričnosti: NFFr 4,7079== Odabran ležajni sklop: FY 60 TR -prema skf.com

NFNC r 4,7079360000 =>= - statičko opterećenje

kNC 52700=

29

LIST 30

slika 24. Ležaj bubnja Trajnost odabranog ležaja:

min/m5vd =

1min73,142216,0

2521

221 −=⋅⋅=

⋅⋅=

ππ b

kdb D

pvn

NFP r 4,7079==

50031333

⋅

⋅

=

nPCLh

hLh 41617750073,143133

4,707952700

3

=⋅

⋅

=

-vijek trajanja ležaja

30

LIST 31

4.MEHANIZAM ZA VOŽNJU VITLA 4.1. PRETPOSTAVKA MASE VITLA Mase pojedinih komponenti su dobivene iz CAD-modela uz gustoču r=7850 kg/m3

Masa nosača=40kgMasa bubnja=100kgMasa sklopa kuke=24kgMasa motora+masa reduktora+masa kočnice=200kgMasa ležaja bubnja=15kgMasa užeta=15kg muk=40+100+24+200+15+15=394kg=400kg -ukupna masa vitla

4.2. IZBOR KOTAČA

4.2.1. OPTEREĆENJE KOTAČA Pretpostavljeno oslanjanje vitla na 4 kotača

32 maxmin FF

F+

=

za vitlo maxFF =

( ) ( ) kN79,10N10791

481,94000400

4gmm

FF tvmax ==⋅+=

⋅+==

Promjer kotača prema [2], str. 106.

mmbpkkk

FDtd

46,335035,7117,175,0

10791

321

=⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅⋅

≥

2/35,7 mmNpd = za tračnice s ravnom površinom glave

mmbt 50= pretpostavljena korisna širina kotača

75,01 =k za za Č.0645 –tab.8.3 lit[2] str.106.

17,1k 2 = za v=5m/min prema lit[2] str.106.

13 =k za srednju pogonsku grupu, lit[2] str.106.

31

LIST 32

Odabrano iz demaga D=112mm a širina b=63,5 4.3. IZBOR ELEKTROMOTORA I REDUKTORA ZA VOŽNJU 4.3.1. POTREBNA SNAGA ZA USTALJENU VOŽNJU - prema [2], str. 67.

WvF

P VVV 139

75,016,05,647 =⋅=

⋅=

η

N5,6471000

15440081,91000

wmgWF trvV =⋅⋅=⋅⋅== -prema [2], str. 68.

w=w'+Dw=10+5=15 - prema [2], str. 59.

smv /16,06010 == -brzina vožnje vitla

75,0=η -stupanj iskorištenja mehanizma za vožnju 4.3.2. SNAGA KOD POKRETANJA - prema lit.[2], str. 69.

NtvmFFp

trvvP 1070216,044002,15,647 =⋅⋅+=⋅⋅+= β

- sila pokretanja

2,1=vβ -faktor sigurnosti od 20%

s2t p = -vrijeme pokretanja, odabrano prema [2], str. 65., tablica 4.2.

NFF PN 64210706,06,0 =⋅=⋅= - prema lit.[2]str.69. Nominalna snaga motora:

WvF

P nn 137

75,016,0642 =⋅=

⋅=

η

smvd /16,0

6010 ==

32

LIST 33

min/o 26 09,26112,010 ==

⋅=

⋅=

ππDvn

Prema podatcima za motor , kočnicu i reduktor odabran je motor s reduktorom Type of the gear unit : Helical worm geared motor Type : SF 404A 72K4 Motor Data : Motor Power : 0,25 [kW] Nominal Speed : 1330 [rpm] Rated torque : 1,8 [Nm] Voltage : 220-240/380-420 [V] Frequency : 50 [Hz] Connection : D/Y Rated current : 1,4 / 0,8 [A] Starting to rated current : 3,5 cos ϕ : 0,73 Protection class : IP 55 Position of the terminal box : side 2 cable entry I Insulation class : F Mass moment of inertia : 1,60x10-3 [kgm2] Further executions motor : Fan : self ventilated Gear Data : Thermal power limit at 20°C and at an operation mode S1 : 0,79 [kW] Output speed : 26 [rpm] Output torque : 72 [Nm] Service factor : 0,85 Ratio : 51,33 Circum ferential backlash (min-max) : 14' - 23' Reduced circum ferential backlash (min-max) (OPTION) : 14' - 23' Perm. input torque at fB1 : 1,5 [Nm] Max. perm. input speed (for noise emission acc. German-Standard VDI 2159) : 5.000 [rpm] Mounting position : H311 Output flange : square according to IEC Ø160 mm Output shaft : Ø 20 k6 x 40 [mm] Keyway : DIN6885.1 Painting : Standardpainting 80-100µm Color : RAL 9007 ( Grey aluminium ) Total weight : 15 [kg] Input side : Type : IEC direct mounting Input shaft : Ø 14 k6 x 18,5 mm Input flange : square according to IEC Ø160 mm 4.3.3. PROVJERA MOTORA OBZIROM NA POKRETANJE

NmMt

IM stM

Rp 58,394,12

2,710461,0min

=+⋅=+⋅=ω

12,71

6068022 −=⋅⋅=⋅⋅= snM

ππω

22

m kgm1061,4I −⋅=

NmvFM

m

vst 94,1

2,7116,0

75,05,647 =⋅=

⋅=

ωη

2....7,1845,194,158,3 <==

n

P

MM

4.3.4.PROVJERA SNAGE MOTORA OBZIROM NA PROKLIZAVANJE

– prema 2 str 69

Minimalno vrijeme pokretanja vitla bez tereta

( ) ( ) sWGvm

tsAA

vv 69,0220127532,016,040065,252,12,1min =

−⋅⋅⋅⋅=

−⋅⋅⋅

⋅=µ

β

33

LIST 34

ηωββ ⋅

⋅

⋅+=

211

vmI M

trv

kg400mm 0tr == -masa vitla bez tereta

65,259,016,0

2,71400

0461,02,112

=⋅

⋅⋅+=vβ

2,0=Aµ -prema lit.[2], str. 62.

N9814181,9400

nn

GGk

pA =⋅⋅=⋅=

49,081,944002,0

10704 =⋅⋅

⋅=

⋅

⋅≥G

Fnn

A

pkp µ

1n p = -broj pogonskih kotača, odabrano

N75W 0v = -prema [2], str. 68., Slika 5.1. za m0=0,4 t i D=112mm

Moment pokretanja kojim bi se vitlo ubrzalo za tmin

NmMt

IM stM

RP 7,0699,0225,069,02,710046,00,

min00 ==+⋅=+⋅=

ω

2

R0R kgm0046,0II ==

NmvWM

M

vst 225,0

2,7116,0

75,0750 =⋅=⋅=

ωη

N75W 0v = - prema [2], str. 68., Slika 5.1., za D = 120 mm, m0=0,4t Srednji moment pokretanja odabranog motora

NmMM nsrp 0069,00046,05,15,1, =⋅=⋅=

NmM P 7,00 =

srpP MM ,0 > -nema mogućnosti proklizavanja

34

LIST 35

4.3.5. PROVJERA NAPREZANJA OSOVINE KOTAČA Osovina kotača je odabrana kao okrugla šipka i postavljena su dva ležaja na valjna ležaja na mjestu kotača, dok se drugo kraj osovne pomoću vijčanog spoja spaja na nosivu konstrukciju uz opasni prijesjek kod d=30

NF 4,7079= -maksimalna sila u užetu

Zbog simetričnosti vrijedi NNFFs 3540

24,7079

2===

mmd 300 = -promjer osovine zbog zbog odabranih ležaja Za materijal osovine Č.0561(St 52-3)

35

LIST 36

2

d N/mm 80 MPa, 520Rm == σ -prema lit. [3], str 373

Moment savijana na osovini:

NmmlFM s 4425001253540 =⋅=⋅=

Moment tromosti I

444

x mm5,424116430

64dI =⋅=⋅= ππ

Potrebni promjer osovine je:

2d2s 805,105,42411

442500 mmN

mmN

IM

x

s =≤=== σσ

ZADOVOLJAVA

Naprezanje na smik

2d222s 805

430

3450

4

mmN

mmN

dFS =≤=

⋅=

⋅= σ

ππτ

5.1. PRORAČUN NOSIVE KONSTRUKCIJE BUBNJA Kod nosive konstrukcije kao najopterećeniji dijelovi se pojavljuju kutni zavari na kvadratnim cijevima konstrukcije kao kutni zavari odabrani su zavari a5 kvalitete S

36

LIST 37

Maksimalno opterećenje koje se može javiti na zavaru je maksimalna sila u užetu uvećana za težinu komponenti smještenih na nosivoj konstrukciji

NGFF 55022

81,94004,70792max =⋅+=+=

mml 100= - Duljina zavara dobivena iz visine U-profila

Za Č.0361 2dop mmN120=σ

2max 04,11

510025502

2 mmN

alF

ok =⋅⋅

=⋅⋅

=τ

2222 12015,1404,118,18,1 mm

Nmm

Ndopokred =<=⋅=⋅= στσ

ZADOVOLJAVA

5.2. PRORAČUN VIJAKA LEŽAJA BUBNJA Ležaj bubnja je spojen na nosivu konstrukciju pomoću nosača ležaja pomoću dva vijka dok je sam nosač ležaja spojen na nosivu konstrukciju s četiri vijka, upotrebljeni su vijci M20

37

LIST 38

Proračun će se izvršiti za donja dva vijka na naprezanje na vlak

Odabrani vijci: M18 2175mmAj = - prema kraut str.505

Odabrani materijal vijaka 6.8 Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

NF 4,7079= -maksimalna sila u užetu

Naprezanje

22 1603,20

17524,7079

2 mmN

mmN

AF

dopj

v =<=⋅

=⋅

= σσ

ZADOVOLJAVA

5.3. PRORAČUN OČNOG VIJKA ZA ZAVJEŠENJE UŽETA

Uže je potrebno zavjesiti za nosivu konstrukciju , kao način zavješenja odabirem očni

38

LIST 39

vijak promjera navoja M36

Odabrani vijci: M36 2

j mm759A = - prema kraut str.505 Odabrani materijal vijaka 6.8 Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

NF 4,7079= -maksimalna sila u užetu

Naprezanje

22 1604,29

7594,7079

mmN

mmN

AF

dopj

v =<=== σσ

ZADOVOLJAVA

5.4. PRORAČUN NOSIVE KONSTRUKCIJE DIZALICE

39

LIST 40

Nosiva konstrukcija dizalice je izvedena pomoću HEA 240 profila i izvedena je prema skici kao portalGreda 1 je opterećena na savijanje te se provjerava na savijanje

( ) N4316481,94004000GQF =⋅+=+= -maksimalna sila

NmmLFM 6

max 10074,1512

7000431642

⋅=⋅=⋅=maksimalni moment

22

6max 8004,2

7433155810074,151

mmN

mmN

IM

dopx

s =<=⋅== σσ

ZADOVOLJAVA

Za materijal osovine Č.0361(St 52-3)

2

d N/mm 80 MPa, 420Rm == σ -prema lit. [3], str 353. Karakteristika prijesjeka HEA 240

40

LIST 41

333

7433155812

206116212

2302402 mmIII pppx =⋅⋅+⋅=−=

Provjera vijaka M16 koji spajaju gredu 1 i gredu 2Maksimalno opterečenje vijaka je masa tereta + masa dizalice+ masa HEA 240

NGGQF HEAV 4,4523481,92

73,604004000 =⋅

⋅++=++=

3,60240____ =HEAmetrupotezina

Odabrani vijci: M16 2144mmA j = - prema kraut str.505

Odabrani materijal vijaka 6.8 Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

Naprezanje

22 1606,78

144445234

4 mmN

mmN

AF

dopj

v =<=⋅

=⋅

= σσ

ZADOVOLJAVA

41

LIST 42

Provjera vijaka M16koji spajaju gredu 2 i gredu 3 opterećeni na odrezMaksimalno opterećenje vijaka je masa tereta + masa dizalice+ masa HEA 240x7000+ masa HEA 240x6000

NGGGQF HEAHEAV 4700981,92

63,602

73,6040040005000 =⋅

⋅+⋅++=+++=

3,60240____ =HEAmetrupotezina

Odabrani vijci: M16 2144mmA j = - prema kraut str.505

Odabrani materijal vijaka 6.8 Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

Naprezanje

22 16082

144447009

4 mmN

mmN

AF

dopj

v =<=⋅

=⋅

= σσ

ZADOVOLJAVA

42

LIST 43

6. PRORAČUN SIDRENIH VIJAKA Proračun sidrenih vijaka se izvodi prema momentu koji nastaje u spoju grede 2 i grede 3 na mjestu gdje se nalaze vijci.Krak na kojem djeluje sila F=47009 iznosi 290/2

Zbog momenta koji djeluje vijci su opterećeni na vlak dok su ostala dva vijaka neopterećeneMoment koji djeluje na temelj stupa:

NmFM VS 3,68162290,047009

2290,0 =⋅=⋅=

Sila u dva vijka opterećena vlačno:

NmMF SV 5,34081

2400,0

3,6816

2400,0 ===

Kao temeljni vijci su odabrani M202225mmAj = - prema kraut str.505

Odabrani materijal vijaka 6.8 Za materijal 6.8:

22 mm/N600mm/N800...600Rm ==

8,0

RmRe =

2mm/N4806008,0Re =⋅=

S=3

2/160

3480Re mmN

Sdop ===σ

Naprezanje

43

LIST 43

22 16076

22525,34018

2 mmN

mmN

AF

dopj

v =<=⋅

=⋅

= σσ

ZADOVOLJAVA

7. LITERATURA

[1] PRENOSILA I DIZALA, Podloge uz predavanja, Zagreb 2004., prof. Dragutin Ščap

[2] PRENOSILA I DIZALA, Podloge za konstrukciju i proračun,

Zagreb 1988., prof. Dragutin Ščap [3] KRAUTOV STROJARSKI PRIRUČNIK, Zagreb 1988. [4] www.skf.com [5] www.demag.com [6] TABLICE TEŽINA omnimerkur

43