LAMELNA SPOJKA 1. UKLJUIVANJE TARNE LAMELNE SPOJKEUkljuivanje tarne lamelne spojke se openito svodi na to da se spaja sekundarna strana (gonjeni stroj s kutnom brzinom 2 ) s primarnom stranom spojke (pogonski stroj s kutnom brzinom 1 ). Ukljuivanje poinje u trenutku t 1 (slika 1.1.a). Spojka mora klizanjem premostiti razliku kutnih brzina, koja kod t 1 iznosi :
1 2 = = k(kutna brzina na poetku ukljuivanja). Uslijed momenta trenja klizanja Mtk ubrzava se sekundarna strana spojke , tako da postaje sve manji , a na koncu je jednak nuli. Do toke t2 spojka klie. Vrijeme t2-t1 je vrijeme klizanja tk. Kada spojka prione ( 1= 2) mogue je prenijeti okretni moment Mt.
Slika 1.1. Karakteristika kutne brzine (a) , teorijskog (b) i praktinog (c) okretnog momenta tarne lamelne spojke (Mtkp - moment trenja klizanja pri pokretanju) Od toke t1 do toke t3 rauna se vrijeme ukljuivanja spojke tu=t3-t1 . Ako se pretpostavi : 1. Mtkp=konst. 2. Linearna karakteristika od 1 i 2 izmeu t1 i t2. Moment trenja klizanja Mtk dobiva se tako da se korisnom (nazivnom) okretnom momentu Mtn pribroji moment ubrzanja masa gonjene strane Mtu :k
Mt = Mtn + Mtu , Nm Za sluaj praznog hoda stroja, nazivni okretni moment Mtn=0 i Mtk=Mtu, to znai da je ukupni moment trenja klizanja na raspolaganju za ubrzanje masa gonjene strane. Kod momenta tromosti masa 2 sekundarne strane reduciranog na vratilo spojke, slijedi moment ubrzanja masa gonjene strane
M
tu
= 2
d2 2 2 2 k , Nm dt dt tk
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKAa vrijeme klizanja
tk =
2 k . M tu
Na osnovu zamanog momenta sekundarne strane (m D2)2=42 i brzine vrtnje za vrijeme klizanja
nk =
k 2
, s-1
slijedi:
tk =
(m D )2
2
k
4 M tu
=
GD 2 nk ,s 2 g M tu
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKA 2. IZBOR IZMJERA TARNE LAMELNE SPOJKEIzmjere spojke odabiru se prema tablici 1 na temelju izraunatog okretnog momenta Mt (najblia vea vrijednost u tablici). Okretni moment iznosi :
M t = M tn + M tu = 306 ,95 +103 ,61 = 410 ,56 Nmgdje je Mtn nazivni okretni moment prema izrazu
M t = 410 ,56 Nm
M tn =
P
=
18000 306 ,95 Nm 58 ,64
M tn = 306 ,95 Nm
Kutna brzina:
= 1 =
n 560 = 58,64 rad/s 30 30
= 58,64 rad/s
- gdje je n brzina vrtnje u 1/min, a P zadana snaga koju treba prenijeti u W. Moment ubrzanja masa gonjene strane :
GD 2 52 58,64 M tu = = = 103,61 Nm 4 g t u 4 9,81 0,75
M tu = 103,61 Nm
gdje je :
GD 2 - zagonski moment masa gonjene strane , Nm 2 g = 9,80665 - gravitacijsko ubrzanje, m / s 2
t u = t k - vrijeme ukljuivanja spojke , s = 1 = k - kutna brzina , rad/s
Slijedi iz tablice 1. :
M t1 = 450 N tip spojke 40 . m
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKA 3. POTREBAN BROJ LAMELA SPOJKEM t i odabrane spojke (tablica 1) izraunava se potreban broj lamela spojke na slijedei nain. Moment trenja klizanja M tk (odnosno okretni moment M t ) iznosi :Na temelju izraunatog okretnog momenta
M t = M tk = d k = d sr =gdje je :
dk Ft i , Nm 2 d k = 139 ,5 mm
d v + d u 150 + 129 = = 139,5 mm 2 2
d k = d sr - srednji promjer klizanja (slika 2), mm d v - vanjski promjer unutarnje lamele (tablica 2),
d u - unutarnji promjer vanjske lamele (tablica 2),i- broj tarnih mjesta , i+1- broj lamela
Obodna sila (sila klizanja) povrina :
Ft ovisi o tlanoj sili Fa (slika 2) i faktoru trenja dodirnih Ft = Fa i , Nm Mt = d sr Fa i , Nm 2
Veliina tlane sile Fa ograniena je tlakom na tarne plohe p: (pdop = 0.05-2.0 MPa odabrano pdop = 0,5 MPa) gdje je:
Aa =
(d v2 d u2 ) (1502 1292 ) Aa = = 4601,64 mm2 4 4
Aa = 4601,64 mm2
-pdop =0,3...3,0 MPa; odabiremo: pdop =1 MPa
Fa = Aa pdop = 4601,64 1 = 4601,64 N 2 M t1 2 450 103 i= = = 14,02 14 d sr Fa 139,5 4601,64 0,1i + 1 = 15 lamela
Fa = 4601,64 N
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKA 4. KONTROLA DINAMIKE SIGURNOSTI VRATILA SPOJKEZadano: Potrebna sigurnost ( spotr
= 1,7 ) , materijal vratila i faktor udara ( = 1,2 ).
Iz tablice 1 za odabranu veliinu spojke slijedi promjer vratila
Naprezanje vratila na uvijanje :
d = A = 45 mm .
t =
M t 16 M t1 16 450 10 3 = = = 25,15 MPa Wp d3 3,14 45 3b1 b2 tDi 0.8375 0,91 190 = = 2,6655 > spotr = 1,7 kt t 1.8 1.2 25,15
t = 25,15 MPa
spotr = sdin =
spost = 2,6655
to ovisi da li se radi o istosmjernom ili o naizmjeninom optereenju.
Gdje je :
b1 b2 kt
- faktor veliine (vidjeti tablicu 4) - faktor kvalitete povrine ( b2 = 0,91 ) - faktor zareznog djelovanja ( kt = 1,8 2,0 )
spost ( sdin ) - postojea ili dinamika sigurnost vratila spojke
Ukoliko je
spost ( sdin ) > spost vratilo je dobro dimenzionirano, a ukoliko je spost ( sdin ) < spotr
treba odabrati kvalitetniji materijal vratila (prema tablici 6).
spost ( sdin ) > spotrVratilo spojke je dobro dimenzionirano!
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKA 5. KONTROLA NAPREZANJA POLUGE I SVORNJAKAPolugu spojke treba nacrtati u mjerilu 1:1 i sa crtea oitati izmjere prema slici 5.1. Oitane izmjere :
h0 = 7 mm , h1 = 14 mm , h = 21,75 mm , l1 = 103 mm , l 2 = 110 mm , ls = 30 mm , b = 22 mm , d s = 8,5 mm
slika 5.1. Skica poluge i svornjaka spojke
Slika 5.2. Proraunska shema svornjaka spojke
Mihaela Butumovi 12084060 listova: 15
LAMELNA SPOJKA- Poluga spojke Jedinina sila ukljuivanja :
F 4601,64 Fa = a = = 328,68 N i 14Sila ukljuivanja koja djeluje na jednu polugu :
Fa = 328 ,68 N
Fa1 =
Fa 328,68 = = 109,56 N k 3 k =3)
Fa1 = 109 ,56 N
-gdje broj poluga k moe biti 3 ili 4. ( Odabrano : Sila na nosu poluge :
Fr1 = Fa1
h 21,75 = 109,56 22 N l2 110
Fr1 = 22 N
Naprezanje savijanja poluge u presjeku A-A :
s =
M s 6 Fr1 l1 6 22 103 = = = 3,15 MPa 2 W 22 14 2 b h1 s, dop = 120 MPa , to znai da je
s = 3,15 MPa
-Za ponueni je materijal 0545
s
