Creeaza.com - informatii profesionale despre


Simplitatea lucrurilor complicate - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
TEMA DE PROIECTARE - arbore de masina rotativa

TEMA DE PROIECTARE - arbore de masina rotativa



                           1.TEMA DE PROIECTARE

           Se va proiecta un arbore de masina rotativa, avand schema functionala prezentata in figura, precum si urmatoarele date:

Ø      puterea masinii                                           P=11[kW]

Ø      turatia masinii                                             n=1000[rotatii/minut]


Ø      lungimea rotorului                                      l=280[mm]

Ø      greutatea rotorului                                      G=580[N]

Ø      forta de interactiune a rotorului                 Fm=4G=2320[N]

Loc pt ventilator                                    l                                              Loc pt cuplaj


                                                                F=G+Fm


                                                                                                                                 Fca


                                      A                                                                                            Fcr

                                             

                                                                            L                                            c      


           Se vor mai folosi:

Ø     


distanta dintre lagare

Ø     


pozitia rotorului

Ø      forta radiala posibila


Ø     


iesirea masinii

Ø     


forta axiala posibila

Ø     


momentul de torsiune

Ø     


momentul de torsiune maxim

           1.1.Continutul proiectului

1.      Desen de ansamblu arbore pe rulmenti, cu cuplaj (scara 1:1, desen in creion)

2.      Desen de executie arbore (scara 1:1, desen in creion)

3.      Memoriu tehnic (totalitatea calculelor efectuate, comentarii, justificari, concluzii)

1.2.Etapele proiectului

1.      Primirea temei. Indrumari.

2.      Calculul si definitivarea constructiva a arborelui.

3.      Calculul si definitivarea constructiva a rulmentilor.

4.      Proiectarea asamblarilor.Desen de ansamblu definitiv.Verificarea arborelui.

5.      Desen de executie. Alegerea si calculul cuplajului. Control final.

6.      Sustinerea si predarea proiectului.

1.3.Bibliografie

           Ivancenco, S. s.a., Proiectarea componentelor mecanice ale masinilor electrice,      

U.P.B., 2001.

                     2.PROIECTAREA ARBORELUI

           2.1.Materialul arborelui

           S-a ales ca material otel carbon de calitate STAS 880-80, pentru arbori de larga utilizare, si anume OLC 45 C+R care are urmatoarele caracteristici:

Simbol

Tratament

  termic

                 Caracteristici mecanice [N/mm]

 σc

 σr

 σ-1

 σ0

 ξ-1

 ξ0

 

OLC

  45

   C+R

 480

  700

  300

  450

  570

  240

           2.2.Schema de incarcare

           Arborele masinii electrice se va considera simplu rezemat pe lagare si solicitat de forte centrate conform figurii:

Fca

 


                                        

Fcr

 

c

 

L

 

a

 
                            A                                   C                        B                                 D

           2.3.Reactiunile din lagare


           Neglijandu-se efectul asupra fortei axiale Fca asupra arborelui se determina reactiunile din reazeme reprezentand fortele radiale din lagare.Se vor obtine:


           2.4.Diagramele de solicitare

           Se traseaza diagramele de moment de torsiune si de moment incovoietor.

           Pe portiunile de arbore solicitate atat la incovoiere cat si la torsiune se traseaza diagrama de moment echivalent prin compunerea in fiecare punct x a solicitarilor conform relatiei:


                     A               E              C             F               B              H             D


                                                                                     Mt


                                                                                             


                                                                   Mi


                                                                  Mech


           2.5.Arborele de egala rezistenta

           Se dimensioneaza arborele in minimum 7 puncte A, B, C, D, E, F si H, ultimele trei fiind situate la mijlocul distantelor AC, CB si BD.


           Astfel, pentru punctele B, C, E, F si H se aplica relatia efortului unitar de incovoiere:

unde σa-1 este σ-1/3.

           In relatia de mai sus Mx reprezinta momentul de incovoiere Mi pentru punctul E sau momentul echivalent Mech pentru punctele B, C, F si H.

           La alegerea valorii σa-1 utilizata la dimensionare s-a avut in vedere faptul ca rotirea arborelui in conditiile mentinerii directiei fortelor solicitarea are ca efect solicitarea variabila a acestuia la incovoiere dupa un ciclu alternant simetric.


           Pentru punctul D solicitat numai la  torsiune se foloseste:

           La alegerea valorii σa0 utilizata s-a avut in vedere faptul ca pornirile si opririle repetate ale masinii ar putea duce la variatia solicitarii de torsiune dupa un ciclu pulsator.

           Considerand cele mentionate mai sus s-au obtinut urmatoarele diametre:

Punctul

   A

   E

   C

   F

   B

   H

   D

Valoarea

diametrelor

  26,81

  29,2

  37

32,59

  26,81

  23,23

  19,69

Valori

finale

   35

 

   44

  55

   55

   40

   38

    35

        

-          punctul B=A


-   punctul C


-          punctul D


-          punctul E


-          punctul F


-    punctul H


 

          Utilizand diametrele obtinute prin dimensionare se traseaza la scara 1:1 arborele de egala rezistenta conform exemplului din figura:

           2.6.Definitivarea constructiva a arborelui

           Se imbraca conturul arborelui de egala rezistenta, fara a intra in interiorul sau, in forme constructive usor de realizat tehnologic cum sunt tronsoanele cilindrice sau uneori conice, tinand seama de urmatoarele recomandari:

-          diametrele tronsoanelor cilindrice de arbore se vor rotunji la valori intregi in milimetri

-          salturile de diametre intre tronsoanele cilindrice nu vor fi mai mari de 10 – 20 % pentru a reduce efectul de concentrare a eforturilor unitare

-          valoarea diametrului arborelui in dreptul lagarelor va fi un multiplu de 5 mm pentru diametrele sub 100 mm sau un multiplu de 10 mm pentru diametrele de peste 100 mm, deoarece rulmentii ce se vor utiliza au diametre interioare astfel standardizate

-          pentru arborii pana la 40 –50 mm diametru se recomanda utilizarea unor rulmenti identici in cele doua lagare ceea ce implica acelasi diametru pentru tronsoanele cilindrice respective

-          lungimile tronsoanelor de arbore se vor stabili numai cu aproximatie urmand a se definitiva dupa proiectarea lagarelor masinii

-          la iesirea masinii se va utiliza un capat de arbore standardizat (s-a ales un capat de arbore cilindric cu lungimea 80 mm)

                         3.PROIECTAREA LAGARELOR CU

                                               RULMENTI

           In constructia masinilor electrice se vor folosi rulmenti uzuali, clasificati conform standardelor, in “clasa I de utilizare”.

           3.1.Fortele radiale maxime pe rulmenti


           Fortele radiale maxim posibile pe lagare sunt:




 

 

           3.2.Proiectarea lagarului arborelui pe rulmenti

                                   radiali identici

 

           Utilizarea unor rulmenti identici in cele doua lagare este specifica masinilor electrice de mica putere a caror arbori au diametre sub 40 – 50 mm. In acest caz rulmentii au dimensiuni reduse si frecari interioare mici. De asemenea, utilizarea unor rulmenti identici in reazemele unui arbore permite realizarea unei coaxialitati perfecte a acestora in cazul carcaselor asimetrice prin prelucrarea dintr-o singura trecere a ambelor alezaje ale carcasei cu ajutorul masinilor unelte de alezat-frezat.

            3.2.1.Montajul rulmentilor

  

        In realizarea acestui montaj s-au avut in vedere urmatoarele principii:

-          ambii rulmenti se fixeaza axial pe arbore prin “umeri” si inele de siguranta standardizate

-          in carcasa, un rulment se fixeaza axial prin capacul acesteia si un inel de siguranta standardizat pentru carcase, iar celalalt se lasa liber pentru a permite libera dilatare termica a arborelui in timpul functionarii

                      Dimensiuni pentru inele de siguranta

  d

nom

 d1

 m

  n

min

d2

d3

  b

 g

je6

l

  r

d4

 35

33

1,6

1,5

32,2

38,4

4

1,5

2

2

2,5

 40

37,5

1,6

   2

36,5

43,5

4,5

1,5

2

2,5

2,5

 55

52

2,15

  2

50,8

58,6

5

2



2,5

3

2,5

-          fortele axiale pe rulment vor fi:


                                

           3.2.2.Calculul de alegere al rulmentilor

           Dimensiuni pentru diametru egal cu 40 mm(rulmentul din B):

diametru

 D

  B

    C

Co

simbol

d1

min

d2

max

D1

min

r1

max

    40

 68

15

13.2

9.5

6008

45

46.6

63

1

 80

18

24

17

6208

47

49

73

1

 90

23

32

22.8

6308

49

51

81

1.5

110

27

50

37.5

6408

53

  -

97

2

           Dimensiuni pentru diametru egal cu 35 mm(rulmentul din A):

diametru

 D

  B

    C

Co

simbol

d1

min

d2

max

D1

min

r1

max

   35

62    

14

 12,5

8,65

6007

40

41,1

57

1

72

11

20

14

6207

42

43,5

65

1

80

21

26

17,6

6307

44

44,9

71

1,5

100

25

43

31,5

6407

46

   -

89

1,5

           Durabilitatea admisibila este:


           Forta axiala solicita rulmentul din A.Rezulta FaA=Fca=297 N; FaB=0.


           Coeficientul e se determina din tabel prin interpolare:


          

           Sarcina dinamica echivalenta este:



           Durabilitatea rulmentului din A este:


           In B FaB=0:


           Durabilitatea rulmentului din B este:



Fa/Co

 e

X

Y

FrA

FrB

    LhA

    LhB

0,031

0,56

1

0

1.747

3.231

  6.092

   1.132

0,017

0,22

1

0

1.747

3.231

 24.953

   6.809

0,013

0,19

1

0

1.747

3.231

54.911

  16.172

0,007

0,19

1

0

1.747

3.231

248.418

  62.064

           Dintre toti rulmentii utilizati extrasi din STAS pentru care s-au efectuat calculele anterioare se vor folosi acei rulmenti care au dus la obtinerea durabilitatii dorite.Daca niciunul din rulmentii anteriori nu asigura o durabilitate suficienta se mareste diametrul arborelui cu maxim 5 – 10 mm.

           3.3.Proiectarea lagaruirii arborelui pe rulmenti

                                  radiali diferiti

           Un astfel de montaj se utilizeaza in cazul masinilor electrice de mare putere, cu diametre de arbore de peste 50 mm.

           3.3.1.Montajul rulmentilor

 

           Se fixeaza axial in carcasa, rulmentul cel mai mare in diametru deoarece, fiind mai rezistent, va prelua sarcina axiala pe arbore.Fortele axiale pe rulmenti vor fi:


               

           Pentru fixarea axiala a rulmentilor in carcasa se pot utiliza umeri deoarece coaxialitatea alezajelor din carcasa nu se mai realizeaza dintr-o singura trecere ci prin reglaj la montaj.

        

           3.3.2.Calcule de alegere al rulmentilor

 

           Dimensiuni pentru diametru egal cu 40 mm:

 d

D

B

C

Co

simbol

d1min

d1max

d2min

D1max

r1max

r2max

40

80

18

39,0

24,5

NU208

47

49

52

73

1

  -

90

23

51,0

31,5

NU308

49

51

55

81

1,5

1,5

90

33

73,5

51,0

NU2308

49

51

55

81

1,5

1,5

           Dimensiuni pentru diametru egal cu 35 mm:

 d

D

B

C

Co

simbol

d1min

d1max

d2min

D1max

r1max

r2max

35

72

17

30

18

NU207

33

43

46

65

1

0,6

80

21

43



26

NU307

42

45

48

71

1,5

1

80

31

57

38

NU2307

42

45

48

71

1,5

1


           Forta axiala solicita rulmentul din B: 


           In punctul A forta radiala echivalenta este:

           Durabilitatea rulmentului din A este:




       


           In punctul B:


         

 Coeficientul e se determina din tabel prin interpolare:



     


 


           Sarcina dinamica echivalenta este:

           Durabilitatea rulmentului din B este:




Fa/Co

 e

  X

 Y

FrA

   FrB

    LhA

    LhB

0,012

0,19

  1

  0

 1.747

 3.231

    84.364

 29.307

0,009

0,19

  1

  0

 1.747

 3.231

  248.418

 65.489

0,005

0,19

  1

  0

 1.747

 3.231

  578.496

195.984

           Dintre toti rulmentii utilizati extrasi din STAS pentru care s-au efectuat calculele anterioare se vor folosi acei rulmenti care au dus la obtinerea durabilitatii dorite.Daca niciunul din rulmentii anteriori nu asigura o durabilitate suficienta se mareste diametrul arborelui cu maxim 5 – 10 mm.

           3.4.Proiectarea lagaruirii arborelui pe rulmenti

                                      radiali – axiali

           Rulmentii radiali – axiali se utilizeaza in cazul masinilor electrice puternic incarcate axial. Se folosesc cu precadere in acest caz rulmenti cu role conice.

           3.4.1.Montajul rulmentilor

           Principiile ce stau la baza realizarii montajului rulmentiilor radiali – axiali sunt:

Ø      ambii rulmentii se monteaza stransi cu ajutorul capacelor carcaselor si umerilor de pe arbore, deoarece, in caz contrar s-ar dezmembra in timpul functionarii; strangerea ce se realizeaza in acest mod este reglata la montaj astfel incat sa se asigure libera rotire a arborelui

Ø      in cazul montajului rulmentilor radiali – axiali nu se utilizeaza inele de siguranta, acestea fiind caracteristice numai montajului rulmentilor radiali unde incarcarile

      axiale sunt relativ mici

Ø      pozitiile reazemelor pe arbore se obtin cu ajutorul perpendicularelor pe caile de rulare ale rulmentilor in punctele de contact cu rolele

     

           3.4.2.Calculul de alegere al rulmentilor

           Dimensiuni pentru diametru de 40 mm:

d

D

   T

C

Co

simbol

B

E

a

d1

max

d2

min

D1

min

D2

min

l1

min

l2

min

r1

max

40

80

19,75

52

39

30208

18

16

16

48

47

68

75

4

3,5

1

80

24,75

65,5

51

32208

23

19

19

48

47

68

75

4

3,5

1

90

25,25

75

57

30308

23

30

19

50

49

76

82

5

5

1,5

90

35,25

102

85

32308

33

27

23

50

49

76

82

5

8

1,5

 

d

D

   T

C

Co

simbol

B

E

a

d1

max

d2

min

D1

min

D2

min

l1

min

l2

min

r1

max

35

72

18,25

45

33,5

30207

17

15

15

43

42

61

67

4

3

1

72

24,25

57

45,5

32207

23

19

18

43

42

61

67

4

5

1

80

22,75

63

46,5

30307

21

18

16

43

44

68

74

5

4,5

1,5

80

32,75

83

67

32307

31

25

20

43

44

68

74

5

7,5

1,5









       

   In punctul A:






           Durabilitatea rulmentului din A este:


           In punctul B:








           Concluzii

Tipul rulmentului

Dimensiunea

      LhA

      LhB

Rulmenti

Radiali cu

Bile

    35 /40

         6.092  

            1.132

       24.953

            6.809

       54.911

          16.172

     248.418

          62.064

Rulmenti

Radiali cu

Role

      35/40

       84.364

          29.307

     248.418

          65.489

     578.496

        195.984

Rulmenti

Radiali

Axiali 

     35/40

     175.094

        173.652

     384.629

        374.689

     436.426

        588.229

  1.093.496

     1.636.722

            4.PROIECTAREA ETANSARILOR SI
                     CAPACELOR DE LAGAR

           4.1.Proiectarea etansarilor

           Pentru evitarea iesirii unsorii sau a intrarii prafului in lagare se la cele doua capete ale arborelui, spre exterior, etansari cu contact standardizate.

           Pentru evitarea uzarii premature a etansarii, zona respectiva de arbore va fi rectificata la rugozitate Ra=0,8μm sau chiar Ra=0,4μm in cazul turatiilor ridicate (3.000rot/min). Duritatea acestei zone va fi de cel putin 45  HRC, duritate obtinuta prin tratamente termice sau termochimice corespunzatoare.

           Pentru buna functionare a etansarilor se recomanda ca abaterile de la coaxialitatea arbore-etansare si bataia radiala a arborelui sa nu depaseasca 0,2 mm.

           Se vor folosi pentru etansare simeringuri ce au urmatoarele caracteristici(vezi anexa):

d h11

D H8

r max

d1 max

   h

  35

  58

  0,4

   32

  10

  40

  60

  0,4

  36,8

  10

           4.2.Proiectarea capacelor de lagar

 

           Capacele ce inchid spre exteriorul masinii, lagarele fixand la exterior rulmentul si etansarile se vor proiecta constructiv conform tabelului(vezi anexa):

D

d

dg

Nr surub

δc

b

r

r1

4062

M6

7

4

5

5

1,6

0,5


D – diametrul exterior al rulmentului

D3 – diametrul exterior al simeringului

h – grosimea simeringului

           Se va alege conform tabelului de mai sus numarul si marimea suruburilor ce strang capacul pe carcasa masinii. Astfel suruburile vor avea urmatoarele dimensiuni(vezi anexa):

Filet

 a

 s

 D

  k

  r

  da

  b

       l

M6

10

10,89

   4

0,25

  7,2

  18

25.80

           Pentru asigurarea impotriva desfaceri suruburilor se vor utiliza saibe Grower cu urmatoarele dimensiuni(vezi anexa):

Marime

Filet

  d1

   d2

   r

   g

  k

    6

   6,1

   8,9

  0,4

1,6

0,2

              5.PROIECTAREA ASAMBLARILOR

           Pe arborele masinii electrice proiectate se monteaza rotorul, ventilatorul si un organ de legatura cu exteriorul la iesirea acestuia. Organul de legatura poate fi un cuplaj, o roata de curea, o roata dintata etc., si se monteaza pe capatul de arbore cilindric.

           Alegerea asamblarilor se face astfel:

Ø      pentru montaj arbore – rotor se va folosi pana paralela cu urmatoarele caracteristici din tabelul 5.2. (pentru diametru cuprins intre 50 si 58 mm)

Ø      pentru capatul de arbore se va folosi pana paralela cu urmatoarele caracteristici din tabelul 5.2. (pentru diametru cuprins intre 30 si 38 mm)

Ø      pentru arbore – ventilator se va folosi stift transversal si bratara elastica cu urmatoarele caracteristici din tabelul 5.4. (pentru diametru de 32mm)

           6.DEFINITIVAREA CONSTRUCTIVA A

                 ANSAMBLULUI ARBORE-BUTUC

           In realizarea desenului de ansamblu(vezi anexa) se vor avea in vedere :

¨      pozitionarea tuturor pieselor componente ale ansamblului

¨      cotele obligatorii

¨      cotele de gabarit

¨      cotele de montaj cu indicarea ajustajelor

¨      cotele functionale importante

           Dupa definitivarea desenului de ansamblu se va realiza desenul de executie (vezi anexa) care va cuprinde:

¨      toate cotele si conditiile tehnice necesare executiei pieselor

¨      razele de racordare la salturile de diametre

¨      rugozitatiile suprafetelor

¨      se vor prevedea gauri de centrare

                    7.VERIFICAREA ARBORELUI

           7.1.Verificarea arborelui la solicitarea compusa

           Se verifica la solicitare compusa arborele in sectiunile sale periculoase. Aceste sectiuni sunt punctele C si B ca sectiuni solicitate la incovoiere si torsiune si sectiunea D ca sectiune cu diametrul minim solicitata la torsiune.

           Se determina in aceste sectiuni eforturile unitare efective si coeficientii de siguranta statici:


           Coeficientii de siguranta trebuie sa fie superiori valorii 2, in caz contrar fiind necesara marirea diametrului arborelui in sectiunea respectiva.

             7.2.Verificarea arborelui la oboseala

           Se calculeaza in punctele C, B si D coeficientii de siguranta la oboseala:

 

1.      In punctul C:


2.     


In punctul B:


3.      In punctul D:



           7.3.Verificarea arborelui la deformatii


           Deformarea arborelui la incovoiere sub actiunea fortelor F si Fcr are ca efect aparitia excentritatii intre rotor si stator si chiar atingerea acestor piese aflate in miscare relativa.


           Daca sageata rezultata in calcul este mai mare decat cea maxim admisa, se recurge la cresterea diametrului arborelui.

           7.4.Verificarea arborelui la vibratii

           Verificarea arborelui la vibratii de incovoiere consta in calculul turatiei critice ce se face cu urmatoarea relatie:


           Pentru reducerea la minim a vibratiilor avem urmatoarea situatie:

Ø      arbore elastic cand n>ncr

                    8.CUPLAJE ELASTICE

           Actionarea masinilor de lucru de catre motoarele electrice se face prin intermediul cuplajelor elastice standardizate menite sa compenseze erorile de coaxialitate a celor doua masini cuplate, cat si sa amortizeze vibratiile si socurile.

           Se va folosi un cuplaj elastic cu bolturi ce are urmatoarele dimensiuni:

3

32;35;38

32

11,2

6000

4500

12

13…31

55

50

45

58

38








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




LANTURI CINEMATICE PENTRU MISCARI AUXILIARE - MASINI-UNELTE
Mecanisme plane cu roti dintate (angrenaje)
TORSOR MINIM. AXA CENTRALA
PROCESE CICLICE. CICLUL CARNOT
MISCAREA LICHIDELOR IN CONDUCTE
Legatura prin fir si bara rigida
OSII SI ARBORI - Definitii. Rol functional. Forme constructive
Constructia si calculul sistemului de ungere


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu