Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 1 Dimenzionisati vratilo elektromotora sledecih karakteristika: ominalna snaga P 3kW Broj obrtaja n 14 min 1 Shema opterecenja: Faktor neravnomernosti K A 1. < ; O O O F 1 F 5 l 1 15 mm l 4 mm 35(7+'1,355&81957,/LPHQ]LRQLVDQMHYUDWLOD Otpori oslonaca iven X i X A Yi F 1 + Y A F A M F 1 l 1 l F + F B + F B l Otpori oslonaca su X A Y A 587.5 F B 87.5 < Momenti savijanja u karakteristicnim presecima ; M 1 m M A F 1 l 1 M A 75 m O O O l l M F 1 l 1 + + Y A M 57.5 m M B m astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana Moment uvijanja u karakteristicnim presecima Ugaona brzina ω π n ω 146.68 s 1 P ominalni moment uvijanja T n T n.463 m ω Merodavni moment uvijanja T K A T n T 4.555 m Moment uvijanja u karakteristicnim presecima T 1 T T 1 4.555 m T A T T A 4.555 m < ; T T T 4.555 m O O O T B m 7 7 7 Idealni (svedeni moment savijanja Materijal vratila C.153 Savojna dinamicka izdrzljivost pri naizmenicno promenljivom opterecenju (-1 σ D(-1s 3 Tab..3. str. 44 ME1 Uvojna dinamicka izdrzljivost pri jednosmernom promenljivom opterecenju ( τ D(u 5 Koeficijent svodjenja napona α Tab..3.str.44 ME1 σ D(-1s α.64 τ D(u Idealni momenti u karakteristicnim presecima su: M i1 T 1 M i1 4.555 m < ( M ia M A + α T A M ia 76.69 m ; ( M i M + α T M i 59.69 m O O O M ib M B M ib m astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 3 Dimenzionisanje vratila Stepen sigurnosti S σ 4 za naizmenicno promenljivo opterecenje Stepen sigurnosti S τ 3 za jednosmerno promenljivo opterecenje σ D(-1s Dozvoljeni napon na savijanje σ d σ S d 8 σ τ D(u Dozvoljeni napon na uvijanje τ d τ S d 83.333 τ Idealni precnici vratila: d i1 3 16 T1 d i1 11.449 mm Opterecen samo na uvijanje πτ d d ia 3 3 MiA d ia 1.368 mm πσ d 3 3 Mi d i d i 19.65 mm πσ d d ib 3 3 MB d ib mm Opterecen samo na savijanje πσ d Stvarni precnici vratila: Zbog zleba za klin na mestu spojnice 1 d 1r 1.d i1 d 1r 13.739 mm standardizovati na veci d 1 mm a mestu lezaja A, precnik vratila treba uskladiti sa standardnim precnicima za lezaj d A 5 mm Precnik vratila na mestu rotora elektromotora standardizovati na veci d 3 mm a mestu lezaja B, precnik vratila treba uskladiti sa standardnim precnicima za lezaj d B 5 mm astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 4 Dijagrami < ; O O O 7 7 7 apomena: crtati u odgovarajucoj razmeri! astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 5 PROVERA VRATILA A DIAMICKU IZDRZLJIVOST (zavrsni proracun Vrsimo u svim kriticnim presecima Presek 1 (samo uvijanje Dubina zleba za klin Poluprecnik zaobljenja zleba Odnos r.114 t eometrijski faktor koncentracije napona zbog zleba za klin t r 3.5 mm.4 mm Tab. 4.7. str. 17 ME 1 α k 3.6 za d 1 mm Sl..1.c. str. 47 ME1 Faktor osetljivosti materijala na koncentraciju napona η k.7 str. 49 ME 1 Efektivni faktor koncentracije napona Faktor velicine preseka Faktor hrapavosti povrsine Aksijalni otporni moment preseka Polarni otporni moment preseka ξ 1τ.89 ξ.91 W 1 ( η k β kτ α k 1 + 1 d 1 t W x1 3 W x1 Tab..4 str. 49 ME 1 Sl..14 str. 5 ME 1 ( 3 π β kτ.8 za W x1 441.13 mm 3 W 1 88.7 mm 3 d 1 mm za finu obradu i i uvijanje R m 7 apon uvijanja Kriticni napon je dinamicka izdrzljivost Stepen sigurnosti na uvijanje Dozvoljeni stepen sigurnosti T 1 τ 1 W 1 τ 1 7.84 ξ 1τ ξ τ D(M τ D(u β kτ S τ1 τ D(M τ 1 Sd 1.5 do 3 S τ1.6 τ D(M 71.8 Usvojeni precnik potpuno zadovoljava proveru stepena sigurnosti. Presek A (savijanje i uvijanje Radijus prelaza precnika Odnos precnika naslona i precnika rukavca Odnos radijusa i precnika rukavca ρ 1mm ρ.4 d A d 1. d A eom. faktor koncentracije napona zbog prelaza pri savijanju eom. faktor koncentracije napona zbog prelaza pri uvijanju α kσ α kτ 1.6 Sl..1a str. 47 ME 1 Efektivni faktor koncentracije napona pri savijanju Efektivni faktor koncentracije napona pri uvijanju ( η k ( η k β kσ α kσ 1 + 1 β kτ α kτ 1 + 1 β kσ 1.7 β kτ 1.4 astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 6 Faktor velicine preseka pri savijanju Faktor velicine preseka pri uvijanju Faktor hrapavosti povrsine Aksijalni otporni moment preseka Polarni otporni moment preseka ξ 1σ.9 ξ 1τ.85 ξ.91 W xa W A Sl..14 str. 5 ME 1 3 d A π 3 W xa Tab..4 str. 49 ME 1 za za finu obradu i W xa 1.534 1 3 mm 3 W A 3.68 1 3 mm 3 d A 5 mm R m 7 apon savijanja σ A M A σ A 48.89 W xa apon uvijanja τ A T A τ A 8.4 W A Kriticni napon pri savijanju ξ 1σ ξ σ D(-1M σ D(-1s β kσ Kriticni napon pri uvijanju ξ 1τ ξ τ D(M τ D(u β kτ Parcijalni stepen sigurnosti na savijanje S σa σ D(-1M σ A σ D(-1M 154.165 τ D(M 136.18 S σa 3. Parcijalni stepen sigurnosti na uvijanje S τa τ D(M τ A S τa 17 Ukupni stepen sigurnosti vratila na mestu A S A S σa S τa S σa + S τa S A 3.1 Dozvoljeni stepen sigurnosti Sd 1.5 do 3 Obzirom da je stepen sigurnosti preko dozvoljenog podrucja, mogli smo usvojiti nesto manji precnik rukavca. Medjutim, ograniceni smo precnikom provrta lezaja, tako da imamo izbor ili mm (sto je manje od idealnog i nebi zadovoljio stepen sigurnosti ili usvojenih 5 mm. Presek (savijanje i uvijanje U ovom preseku nema izvora koncentracije napona! Efektivni faktor koncentracije napona pri savijanju Efektivni faktor koncentracije napona pri uvijanju β kσ 1 β kτ 1 Faktor velicine preseka pri savijanju Faktor velicine preseka pri uvijanju Faktor hrapavosti povrsine Aksijalni otporni moment preseka Polarni otporni moment preseka ξ 1σ.88 ξ 1τ.81 ξ.85 W x W 3 d π 3 W x Tab..4 str. 49 ME 1 Sl..14 str. 5 ME 1 za za finu obradu i W x.651 1 3 mm 3 W 5.31 1 3 mm 3 d 3 mm R m 7 astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5
Predmet: Mašinski elementi Proraþun vratila strana 7 apon savijanja M σ σ 1.69 W x apon uvijanja T τ τ 4.63 W Kriticni napon pri savijanju ξ 1σ ξ σ D(-1M σ D(-1s β kσ ξ 1τ ξ Kriticni napon pri uvijanju τ D(M τ D(u β kτ σ D(-1M Parcijalni stepen sigurnosti na savijanje S σ σ σ D(-1M 39.36 τ D(M 17.15 S σ 11 Parcijalni stepen sigurnosti na uvijanje S τ τ D(M τ S τ 37. Ukupni stepen sigurnosti vratila na mestu A S S σ S τ S σ + S τ S 1.6 zadovoljava Dozvoljeni stepen sigurnosti Stepen sigurnosti pokazuje da je usvojeni precnik 3 mm velik i da se moze usvojiti manji. Medjutim, da bi se lezaj provrta 5 mm mogao osloniti, prinudjeni smo na izbor veceg precnika, dakle 3 mm. Presek B (samo savijanje Sd 1.5 do 3 Obzirom da je radni napon u ovom preseku nula, stepen sigurnosti tezi beskonacno. To znaci da smo za precnik mogli usvojiti proizvoljno malu vrednost, a provera stepena sigurnosti bi zadovoljila. Iz prakticnih razloga (jeftinija izrada i montaza, usvojili smo ovaj precnik rukavca lezaja isti kao i u osloncu A. 3URUDFXQYUDWLOD 3UHVH d mm k W x mm 3 W mm 3 1P 7 1P Tabelarni pregled zavrsnog proracuna vratila 1PP 1PP D(-1M 1PP D(M 1PP S S S astavnik: Sima Pastor e-mail: promachine@neobee.net 6.5.5