TRANSPORTNI UREAJIVJEBE - 05

asistent: dr. sc. Matija Hoi, mag. ing. mech.

TU - vjebe 05

KOLOKVIJ 1 (sadraj zakljuno s Vjebama 06)

TU - vjebe 052

Kolokvij 1 04.05.2014. ili 11.05.2014.- Svi koji su prisustvovali vjebama mogu pristupiti- prijaviti dolazak (radi pripreme potrebnog broja kolokvija) na

- matija.hoic@fsb.hr- nisu dozvoljene nikakve formule, literatura, prirunici ......- kolokvij traje 1h 30min- obavezni sadraj kolokvija:

- koloturnici: skica, obodne brzine, prijenosni omjer, stupnjevi iskoritenja, prednosti, mane- mehanizam za dizanje: proraun snage motora, prijenosni omjer cijelog mehanizma, stupanj iskoritenja u radnom i konom stanju, izraun brzine/momenta/sile na pojedinom elementu- mehanizam za vonju: proraun snage motora, ubrzanje, proklizavanje

- nema ponavljanja kolokvija- potrebno minimalno 40 bodova (od 100) za pristupanje Kolokviju 2

ZADATAK 13 (1)

TU - vjebe 053

1

2

2x

C

1 2

ZADATAK 13 (2)Za mehanizam dizanja auto-granika prema slici potrebno je odrediti:

a) Odnos pri dizanju i sputanju tereta (Fbub/Q), 0=0,98;b) Reduciranu masu tereta na os bubnja;c) Odnos pogonske sile u cilindru i tereta (Fcil/Q) pri dizanju kraka,

teinu kraka zanemariti;d) Reduciranu masu tereta na linijsku pogonsku koordinatu

Za referentnu koordinatu pri analizi uzeti kuteve 1 i 2

TU - vjebe 054

NAPOMENA: kod hidraulikih podizaa prijenosni odnos mehanizma je manji od 1, tj.mehanizam smanjuje silu i poveava brzinu.Kod projektiranja cilj je minimizirati odnos Fcil/Q uz potivanje zadanih ogranienjavezanih uz doseg, hod mehanizma, dostupni prostor i sl.

ZADATAK 13 (3)a) Odnos Fbub/Q pri dizanju i sputanju tereta (redukcija sila na os motora)

bub rfk

QFi

fk 8i u 0,r 0 0,98 8

0fk,r

0

11 1 1 0,98 0,93271 8 1 0,98

u

u

2 2

r fk,r 0,r 0,9327 0,98 0,8957 bubr fkr

1 1 0,13950,8957 8

FQ i

TU - vjebe 055

bub kfk

QFi

0,k0,r

1 12 2 0,97960,98

fk,k fk,r1 12 2 0,9279

0,9327

2 2k fk,k 0,k 0,9278 0,9796 0,8904 bub k

fkk

0,8903 0,11118

FQ i

NAPOMENA: redukcija sila tereta na pogonskuos ide preko prijenosnog omjera mehanizma !!

ZADATAK 13 (4)b) Reducirana masa tereta na os bubnja

2Q

r,b trbub r

1vQJ Jg

22Qbub

r,br

12 2

vQW Jg

Q Q bub bub

bub bub bub fk

v v r rv r u i

2 22bub bub

R tr bub2fk r

1 1 0,001789,81 0,89578

r rQ QJ J Q rg i

TU - vjebe 056

Vei reducirani moment inercije znai vei potrebni moment zaubrzanje. Da li bubanj s malim radijusom ima prednost pred veim?Zato?

NAPOMENA: redukcija masa tereta na pogonskuos ide preko kvadrata prijenosnog omjeramehanizma !! U ovom sluaju, trai se redukcijana os bubnja, pa se rauna s kvadratomprijenosnog omjera izmeu osi bubnja i osi tereta.

ZADATAK 13 (5)c) Odnos pogonske sile u cilindru i tereta - Fcil/Q (redukcija tereta napogonsku silu u cilindru)

cil tP P cil cil yF v Q v

D 2D C

cosyv v

v l

C 2cosyv l

cil B 1 2B C

sinv vv a

cil C 1 2sinv a

2cil cil 1 2

cossin

yvF lQ v a

TU - vjebe 057

Stanje hidraulikog cilindra odreeno je silom i poloajem klipa (q).Kako kutevi 1 i 2 ovise o poloaju klipa?

NAPOMENA: podeavanjem vrijednosti u dobivenom izrazu (uz dodatne izraze za odnos 1 i2 ) mogue je mijenjati odnos sila. Potrebno je uzeti u obzir utjecaj koji takvi zahvati imajuna druge dijelove konstrukcije.

2meh 1 2

cos1sin

li a

ZADATAK 13 (6)d) reducirana masa tereta na linijsku pogonsku koordinatu (os cilindra)

2 2red cil Q D

1 12 2m v m v

2D

red Qcil

vm mv

2 2

red Qcil cil

yx vvm mv v

Pri emu se brzina toke D radi lakeg pisanja jednadbi rastavlja na horizontalnu i vertikalnu komponentu:

TU - vjebe 058

D 2D C

sinxv vv l

2 2 22 2

red Q 21 2

sin cossin

lm ma

2

red1 2

1sin

Q lmg a

C 2sinxv l

NAPOMENA: reducirana masa tereta na os cilindra pokazuje veliinu inercije tereta napogonu koja bi se koristila u proraunu potrebnog ubrzanja. Hidrauliki pogoni su u praviluu primjeni kod tekih tereta gdje veliko ubrzanje ba i nije poeljno.

NAPOMENA: Za razliku od mehanizma dizanja,redukcija sila i redukcija masa nemaju isti prijenosniodnos mehanizma zbog toga to se ubrzanje masa neodvija u istom smjeru u kojem djeluju sile !!

ZADATAK 14 (1)Izvriti redukciju tereta i mase tereta na pogonsku koordinatu r za zadani mehanizam prema slici. Za referentnu koordinatu uzeti kut 2

xx0

A

y0

1

r

2

al

D

b

BC

C'

h

y D'

Q=mg

m

TU - vjebe 059

Cilindar na slici je spojen na oba kraka podizaa. Sloenija analiza zbog promjene koordinata oba kraja cilindra

ZADATAK 14 (2)REDUKCIJA TERETA (TEINA) PREKO JEDNADBI RAVNOTEE

TU - vjebe 0510

Trokuti (1) i (2)

C 0M 1 2 2sin cosa F Q l

21 2

cossinl

F Qa

Trokuti (3) i (4): 0 212 0

sincosy atga x

2 2dd r

y yF Q Qr v

Openito:

ZADATAK 14 (3)

2 2 D 3 3d d dM Q y M 3D2 32 2

ddd dyM Q M

REDUKCIJA TERETA (TEINA) PREKO SNAGE

TU - vjebe 0511

2 2d dM F r 22

ddrM F

Iz kosinusovog pouka za naznaeni trokut slijedi

2 2 2 1 22 cosb r a ra 1 2 20 2 d 2 sin dr r ra 1 2

2

d sindr a

Moment koji daje sila u cilindru na kraku

ZADATAK 14 (4)REDUKCIJA TERETA (TEINA) PREKO SNAGE

D 2siny l D 22

d cosdy l

3

2

d 0d

TU - vjebe 0512

3D3

2 2 2

dd dd d dr yF Q M

1 2 2 3sin cos 0F a Q l M 21 2

cossinl

F Qa

Uvrtavanjem slijedi

Kako kutevi 1 i 2ovise o poloaju cilindra?

NAPOMENA: oito, oba pristupa omoguavaju dobivanje traenog izraza, meutim, statikaje u ovom sluaju neto bri pristup. Kao i kod zadataka 13 potrebno je jo odrediti funkcijukuteva 1 i 2 u zavisnosti od poloaja cilindra.

ZADATAK 14 (5)REDUKCIJA MASE TERETA PREKO ENERGIJE

2 2r r D

1 12 2m v m v

2 2D

cosyv

2D 2cosyv

22

2r

r r 2

1cos

Dv ym m mv v

2 22

r1 2 2 1 2

cos 1sin cos sinl lm m ma a

TU - vjebe 0513

ZADATAK 15 (1)

?F Q f 15 60

20 2l a

TU - vjebe 0514

ZADATAK 15 (2)

1

dd

yvF yQ r v

4 siny l d 4 cos dy l

22 22 4 cos 2r l a al 2 d 4 sin 2 2r r al d 4d sin 2 da lr

r

TU - vjebe 0515

2d cos 1 4 4 cos 2

d sin 2F y l lQ r a a

HIDRAULINI POGON:F je uvijek vei od QMULTIPLIKACIJA BRZINE !!!

ZADATAK 16 (1)Za vjebu....

y

xD

DyD

1

xA1

E1

1

l1

l3

A

B1

H3

221

F2

l2

Q

xCs

C

C1

2

B

l4

yC

F1

2 G

1 DEr 2 GHr AEa GBb BHc

1 1A B2 1B C

Za podizni mehanizam prema slici odrediti:a) sile u pogonskim cilindrima kao funkciju poloaja radne koare;b) sile u tapovima

i

Za referentne koordinate uzeti : 1 i 2Teine polujamehanizma zanemariti.

TU - vjebe 0516

NAPOMENA: skica ne ukljuuje treu konzolu (moe se preuzeti iz zadatka 14)

ZADATAK 16 (2)a) sile u pogonskim cilindrima kaofunkciju poloaja radne koare;

y

xD

DyD x

h1 E1

1A

H

h2

3

221

QxC

C

ByC

2 Ga b

cl2

l1

Fc1

Fc2

r1

r2

Cc1

1

xF Qh

2 2c22

coslF Qh

TU - vjebe 0517

1 1 D1 1 1 D

cosarctan

sina xa y

1 1 1 1

2

1 1cosh a

1h2

3

221

2 b

c

r2

22

2 2cosh c

2 1 2 3 22

arcsin sinbr

2 2 22 1 2 3 2cosr b c bc

NAPOMENA: unutarnje poluge nose teret (oba hidraulina cilindra na njima), vanjske poluge spreavaju zakretanje

ZADATAK 16 (3)

1 1A B2 1B Cb) sile u tapovima i

2 4 2 2cosQ sF

l

1 3 1 1cosQ sF

l

TU - vjebe 0518

Za potrebe upravljanja trebalo bi odrediti kako kutevi 1 i 2 ovise o poloaju hidraulikih cilindara (r1 i r2)

2 2 4 2 2 2 4 2cos cos sin sinF l F l Q s