ORGANE DE MASINI PENTRU INGINERIE ECONOMICA MECANIC - APLICATII

PROBLEMA 7

Troliul T este antrenat prin intermediul unei transmisii mecanice compusa din motorul electric ME, cuplajul cu ghiare CG, reductorul conico - cilindric R si ambreiajul plan multidisc APM.

Fig.1

La transmisia mecanica prezentata se cunosc urmatoarele date generale:

forta din de tractiune din cablu F_c = 6452 N;

viteza de ridicare v_c = 0,930 m / s;

diametrul tamburului D_T = 300 mm;

numerele de dinti ale rotilor: z₁ = 18; z₂ = 89; z₃ = 20; z₁ = 101;

randamentele cuplelor de frecare: η_{a conic} = 0,975; η_{a cilind} = 0,98 si pentru o pereche de rulmenti η_a = 0,99;

coeficientul dinamic sau de suprasarcina c_s = c_d = 1,25.

Se cere rezolvarea urmatoarelor probleme tehnice si economice:

Calculul turatiei si puterii necesare la motorul electric.

Alegerea motorului electric si determinare cheltuielilor efectuate la cumparare (pretul de de factura) si a costurilor partiale de exploatare (costurile aferente puterii pierdute in motorul electric si cele datorate puterii pierdute prin frecare in transmisia mecanica), fiind cunoscute;

caracteristicile motorului electric sunt date in tabelul 1;

costul specific al energiei electrice c_EE = 0,042 u.m/ kWh;

pretul de cumparare a lubrifiantilor de ungere c_u = 3 u.m. / litru;

se adopta pentru TVA o cota de 19

cheltuielile comerciale reprezinta 5 % din pretul de productie

Tabelul 1

Calculul de verificare a cuplajului rigid compensator cu ghiare, cunoscand;

coeficientul de serviciu c_s = 1,3;

diametrele ghiarelor: interior D_i = 50 mm; exterior D_e = 80 mm;

lungimea ghiarei a = 22 mm si jocul axial j = 2 mm;

numarul de ghiare n_g = 3;

tensiunile admisibile: la incovoiere σ_ai = 40 MPa; la presiunea de contact

σ_as = 20 MPa;

Calculul pretului de productie, estimativ, a cuplajului, cunoscand;

diametru alezajului butucului semicuplei d = 38 mm;

diametrul exterior al butucului D_b = 65 mm;

lungimea butucului l_b =58 mm;

grosimea totala a flansei semicuplei l_f = 38 mm;

materialul de executie Fc 200 STAS 568-82 cu ρ_Fc = 6950 kg / m³;

costul specific al materialului c_Fc = 1,2 u.m /kg;

factorul costului de fabricatie k_fab = 1,5;

firma considera un profit de 15 % din costul de productie.

Calculul principalelor elementelor geometrice ale angrenajului conic stiind:

modulul danturii pe conul frontal exterior m = 3 mm;

raportul b / R = 0,3;

parametrii rotii plane de referinta:

.

Calculul fortelor din angrenajul cilindric cu dinti inclinati, cunoscand;

modulul in plan normal m_n = 4 mm;

unghiul de inclinare a danturii β = 10⁰ si unghiul profilului de referinta in plan normal α_n = 20⁰.

7. Calculul de verificare a ambreiajului la presiunea de contact, incalzire durabilitate si a cheltuielilor de exploatare, partiale, cunoscand:

presiunea admisibila pe suprafata de frecare p_a = σ_as = 0,8 MPa ;

diametrele suprafetei de frecare a discurilor: interior D_i = 100 mm si exterior D_e = 180 mm ;

grosimea admisibila a stratului de materia uzat s = 1,5 mm;

uzura specifica q = 500 mm³ / kWh;

coeficientul global de transfer termic λ = 0,035 kW / m² K

suprafata de schimb de caldura S = 0,075 m²;

timpul corespunzator perioadei de ambreiere T = 2 s;

numarul de ambreieri z = 30 ambr. / ora;

temperatura admisibila de functionare t_a = 120 ⁰C;

durabilitatea admisibila L_ha = 3 000 ore.

costul specific al energiei electrice c_EE = 0,042 u.m /kW h.

7. Predimensionarea arborelui (IV) din conditia de rezistenta la rasucire, pentru τ_at = 20 MPa si desenul subansamblului corespunzator arborelui (IV), stiind ca arborele se sprijina in lagare cu rulmenti radiali cu bile, montati in sistemul - conducere reciproca. Roata dintata z₂ si semicupla conducatoare a ambreiajului se monteaza pe arbore prin pene paralele.