47 Üliõpilane: Üliõpilaskood: Rühm:Matb-31 Juhendaja: Töö tehtud: Esitatud: Arvestatud: P. Põdra 03.11.2010 05.11.2010 Variant 1. 1.Algandmed N=500p/min P1=7kw P2=8kw P3=9hj=6,62kw P4=10hj=7,36kw a=40cm=0,4m [ ] = 80MPa 2.Ülesande püstitus Määrata võlli läbimõõt tugevustingimusest. 3.Lahendus 3.1 Leian rihmratastele 1, 2, 3, 4 rakendatud pöördemomendid 2n Pi = = 52,359 52,4rad / s Mi = 60 M1=133,6Nm M2=152,67Nm M3=126,34Nm M4=140,46Nm 3.2 Leian võlli tasakaalutingimusest pöördemomendi M5 M = 0; M 1 + M 2 + M 3 + M 4 + M 5 = 0 M5=-M1-M2-M3-M4=-553,07Nm (seega M5 pöördemoment on vastassuunaline teistele pöördemomentidele) 3.3 Koostan väändemomendi T epüüri
Andmed: P1 = 6 kW P2 = 9 kW P3 = 11 kW P4 = 3 kW y = 295 MPa [S] = 8 n = 500 p/min 1. Leian pöörlemise nurkkiiruse 2. Leian pöördemomendid ratastel 3. Sisejõudude analüüs 3.1. Skeem Lõige I T1=M1= 114,5 Nm (+) Lõige II T2=M1+M2= 114,5+171,8= 286,3 Nm (+) Lõige III T3=M1+M2-Mv=114,5+171,8-553,5= -267,2= 267,2 (-) Lõige IV T4= M4=57,3 (-) 3.2. Sisejõudude epüür Tmax=286,3 Nm 4. Tugevustingimus väändele Lubatav väändepinge 5. Leian võllide diameetrid Arvutan diameetri ring-ristlõikel Vastavalt eelisarvude R10'' reast valin sobivaks diameetriks 50 mm.
Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Andmed: P1 = 1,5 kW P2 = 2 kW P3 = 1 kW P4 = 1 kW y = 295 MPa [S] = 8 n = 500 p/min 1. Leian pöörlemise nurkkiiruse 2. Leian pöördemomendid ratastel = 105 Nm 3. Sisejõudude analüüs Skeem Lõige I T1 = M1 = 28,6 Nm (-) Lõige II T2 = M1 + M2 = 28,6 + 38,2 = 66,8 Nm (-) Lõige III T3 = M1 + M2 Mv = 66,8 105 = -38,2 Nm = 38,2 Nm (+) Lõige IV T4 = M4 = 19,1 Nm (+)
Malmrummu puhul vähendada [ ]C kaks korda. 1. Teha liistliite ja hammasliite joonis. Joonisele panna kõik vajalikud mõõtmed (tähised). 2. Liistu valikul pakkuda kõik liistliite mõõtmed koos tolerantsidega. 3. Teostada liistliite tugevusarvutused. 4. Optimeerida ühe liistuga liistliide. Arvutada liistu lõikeohtu ja muljumisohtu vältivad pöördemomendid. 5. Pakkuda alternatiivne hammasliite variant. Arvutada hammasliite soovitatav pikkus L. 6. Teostada hammasliite optimeerimine. Arvutada hammaste lõikeohtu ja muljumisohtu vältivad pöördemomendid. 7. Analüüsida, mis on saadud liite eelised ja puudused. Milliseid seondliiteid oleks mõtekas kasutada antud koormuse ja konstruktsiooni korral. 8
Indiviidi arengulugu "Hamlet" Teoses esinev Hamlet oli noor, tal esines palju uusi kogemusi ja probleeme, mis vajasid lahendamist seoses tema arenguga. Hamleti elus tulid teoses esile paljud saatuslikud pöördemomendid, mis vormisid Hamleti selliseks, nagu me nägime teda teose lõpus. Hamletil tekkis seoses oma isa surmaga umbusaldus naissoo vastu, kuna tema ema järsk abiellumine uue mehega pani Hamleti emast halvasti mõtlema. Hamletit piinas aga eriti see, et tema ema abiellus Claudiusega, kes võimalikult oli ka tema isa tapja. Lisaks sellele leidis Hamlet, et ka Ophelia allub oma isale liiga truult ja käitub liialt vastavalt isa soovidele, enda soove ja ambitsioone mitte arvestades
2 n rad n rad = 2 n rad min = s = s 60 30 Võlli nurkkiirus: n 3,14 300 = = = 31,4159 rad 30 30 s 2. Määrame võlli pöördemomendid (välised). Teoreetilises mehaanikast tuntud asjaolu: P = T . Võllile väljaspoolt rakendunud pöördemomendid: P1 50000 T1 = = = 1592,4 N m 31,4 P2 110000 T2 = = = 3503,2 N m 31,4 P3 75000 T3 = = = 2388,5 N m
Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Algandmed: P1 1,5 kW P2 2 kW P3 1 kW P4 1 kW BC = EF = 1000 mm CD = DE = 500 mm Teras E295 - 295 [S] = 8 n 500 p/min G 73 Gpa = 0,65 = 0,65 295 = 191,75 MPa Tähised joonisel: L laager M hammasratas 3 2. Võlli väändemomendi epüür Leian hammasrataste pöördemomendid Selleks kasutan valemit: = 60 { 2 -> = 2 = 60 P võlli koormus W võlli nurkkiirus rad/s M pöördemoment Nm n võlli pöörlemissagedus - p/min 601 601500 1 = = = 28,65 29 Nm 2500 2500 602 602000 2 = = = 38,20 39 Nm 2500 2500
P1 = 10 kW Võlli pöörlemissagedus : 500 p/min P2 = 10 kW Väändepinge : 295 MPa P3 = 8 kW Varutegur [S] = 8 P4 = 4 kW 2 πn 2 π ∙500 Pöörlemise nurkkiirus : = ω==52,359 ≈ 52,4 rad / s 60 60 Pöördemomendid ratastel : P1 10000 M1 = M2 = = ≈ 190,8 Nm ω 52,4 P3 8000 M3 = = ≈ 152,7 Nm ω 52,4 P 4 4000 M4 = = ≈ 76,3 Nm ω 52,4 ∑ M =0 Mv – M1 – M2 – M3 – M4 = 0 Mv = 610,6 Nm Sisejõudude analüüs ja väändemomendi epüür: Koormuste ehk punkt-pöördemomentide arv = 5, seega väändemomendi epüüri koostamiseks vajalike lõigete arv = 4.
6. Õõnesvõlli tugevuskontroll 5 7. Väändenurga epüür 6 8. Lahenduse analüüs 6 1. Võlli väändemomendi epüür 2 Joonis 1: Võlli koormusskeem P1 = 1,5 kW P2 = 2 kW P3 = 1 kW P4 = 1 kW Võlli pöörlemissagedus : 500 min-1 Väändepinge : 295 MPa Varutegur [S] = 8 Pöörlemise nurkkiirus: 2 n 2 500 = = =52,359 52,4 rad / s 60 60 Pöördemomendid ratastel: P1 1500 M1 = = 28,6 Nm 52,4 P 4 2000 M2 = = 38,2 Nm 52,4 P3 1000 M3 = = 19,1 Nm 52,4 P 4 1000 M4 = = 19,1 Nm 52,4 M =0 Mv M1 M2 M3 M4 = 0 Mv = 105 Nm Kuna punkt-pöördemomente on viis, siis väändemomendi epüür tuleb koostada neljale lõikele. 3
31 Tugevusanalüüsi alused 3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL 3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL 3.1. Varda arvutusskeem väändel Väände puhul on tihtipeale koormusteks detaili otseselt väänavad pöördemomendid või jõupaarid (Joon. 3.1): · koormust ülekandvad võllid; · keermesliited pingutamisel, jne.; või siis detaili telje ristsihis ekstsentriliselt mõjuvad koormused või nende komponendid: · keerdvedrud; · ruumilised raamid, jne. Väänav pöördemoment = varda ristlõikeid ümber telje (telje suhtes) pöörav koormus M
Mootori mark 4A1006Y3 Pean võtma tigureduktori; reduktor aeglustab ired=30x. { em=100 rad/s { nem=950 p/min 1. Jaotan ülekande arvu trumlist elektri mootorini(I): a)iü= nem/ nkt= em/ kt i-ülekande arv iü= 950/22=43,2 b)iü=ired*ikett=> ikett= iü/ ired=43,2/30=1,44 Väikesel hammasrattal soovitatav väjim hammaste arv on 17, võtan väikse hammasratta hammaste arvuks z1=21. 2. Leian pöördemomendid reduktori hammasrattastel ja Ketihammasrattastel: P=M=>M=P/ M-pöördemoment Mem=Pem/ em=2200/100=22 (Nm) Mred2= Mem* ired=22*30=660 (Nm) Mem= Mred1 Mred2=Mkett1 Mkt= Mkett2=Mred* ikett=950*1,44=950,4 (Nm) 3. Leian vedavale kettirattale mõjuva jõu: Fkett1=125 Mred2 Fkett1=125660=3211 (N) 3,2 (kN) 3 4. Valin reduktori võllid:
1. Koostada võlli väändemomendi epüür 𝑃 Pöördemoment ratastel on leitav valemist: 𝑀 = , 𝜔 2𝜋𝑛 2∗𝜋∗500 kus nurkkiirus 𝜔 = = = 52,36 rad/s 60 60 (n – pöörete arv minutis) Pöördemomendid ratastel: 𝑃1 6000 M1 = = ≈ 114,5 𝑁𝑚 𝜔 52,4 𝑃2 1000 M2 = = ≈ 19 𝑁𝑚 𝜔 52,4 𝑃3 3000 M3 = = ≈ 57,2 𝑁𝑚 𝜔 52,4 𝑃4 5000 M4 = = ≈ 95,4 𝑁𝑚 𝜔 52,4 Mv = M1+M2+M3+M4 = 286,1 Nm
Algandmed: Võlli poolt käitavad võimsused: P1= 6 kW P2= 1 kW P3= 3 kW P4= 5 kW Võlli pöörlemissagedus: n = 500 p/min Materjali voolepiir: y = 295MPa Nõutav varutehgur: [S] = 8 1. Epüür P 2 n 2500 Pöördemoment ratastel on leitav valemist: = , kus nurkkiirus = 60 = 60 = = 52,36 rad/s (n pöörete arv minutis). Leian pöördemomendid: M1 = 6000/52,36 114,6 Nm M2 = 1000/52,36 19,1 Nm M3 = (6+1+3+5)*10^3/52,36 286,5 Nm M4 = 3000/52,36 57,3 Nm M5 = 5000/52,36 95,5 Nm 2. Ohtlik lõik, tugevustingimus väändele Ohtlik lõik on M3 M4 vahel, väändemoment antud lõigul on x = 152,8 Nm y 295 Lubatav väädnepinge [] = [S] = 8 = 36,75 MPa 3. Pingete analüüs täisvõllile, ohutu diameetri määramine
Elektromagnetilised mõõteriistad on tundlikud väliste magnetväljade suhtes. Nende mõju vähendamiseks kasutatakse ekraneerimist või süsteemi muutmist astaatiliseks. Ekraneerimisel ümbritsetakse mõõteosa suure magnetilise läbitavusega materjalist (nt permalloi) kaitsekestaga. Astaatilise elektromagnetilise seadme mõõteahel koosneb kahest jadamisi ühendatud mähisest ja kahest südamikust. Mähised ühendatakse nii, et nende induktsioonid oleksid vastassuunalised, kuid pöördemomendid aga ühesuunalised. Välise magnetvoo muutumisel näiteks suureneb ühe mähise poolt tekitatav pöördemoment, samal ajal väheneb teise mähise poolt tekitatav pöördemoment. Summaarne pöördemoment seega ei muutu. Astaatilised mõõteriistad on paremate mõõteomadustega, kuid tunduvalt kallimad. Elektromagnetilisi mõõteriistu kasutatakse ka elektromagnetiliste logomeetitena, mille tööpõhimõte on analoogne magnetoelektriliste logomeetrite omale. Selliseid mehhanisme
funktsiooni täitev masina elemnetaarosa(nt veerelaager, töömasinat, jõu ja töömasina liikumised on erinevad. detail) 25 Ühe- ja mitmeastmelise ülekande parameetrid. 4 Mis on masina või selle elemendi ressurss ja mis on ……………………………….. +++ tõrge? …………………. ++ Ühe: võimsused sisend ja väljundvõllil, pöördemomendid sisend ja Resurss-msina või tema elemendi reaalne töösoleku aeg. väljundvõllil, nurkkiirused ja pöörlemissagedused, ringkiirus, Tõrge-detaili või masinaelemendi töövõime osaline või ülekandesuhte, ülekande kasutegur. Mitmeastmelistel: täielik kaotus. koguülekandearv, kasutegur 5 Loetlege seadme või selle elemendi peamised 26 Hõõrdülekanne (skeem) ja selle iseloomustus.
3.Pingete kontsentratsioon.4.Rummu lõhenemise oht.5.Ei sobi õhukeseseinaliste detailide jaoks. 24.Millised asjaolud tingivad mehaanilise ülekande vajaduse? 1.Jõu-ja töömasina võllide pöörlemiskiiruste erinevus.2.Töömasina kiiruste muutumise vajadus.3.Vaja ühe jõumasinaga käivitada mitut töömasinat.4.Jõu-ja töömasina liikumised on erinevad. 25.Ühe-ja mitmeastmelise ülekande parameetrid. Üheastmelise:1.Võimsused sisend-(P1) ja väljundvõllidel(P2) W või kW.2.Pöördemomendid sisend-(T1) ja väljundvõllil(T2) Nm.3.Nurkkiirused(w) ja pöörlemissagedused(n) sisend-(w1,n1) ja väljundvõllil(w2,n2).4.Ringkiirus v m/s. 5. Ülekandearv u12=w1/w2=n1/n2. u=wvedav/wveetav=nvedav/nveetav.6.Ülekande mehaaniline kasutegur =P2/P1.Mitmeastmelise: Pn= Tn*Wn võimsuse ja pöördemom. aheline suheTn=T1*wn* U1n= U12*U23...Un-1n = 1*2*... n.Kus Tn on pöördemoment n- võllil U1n- ülekandearv 1. Ja n võlli vahel 1,2-üksikute kinemaatiliste paaride kasutegurid. 26
servoventiilides kaotada seal suurel hulgal võimsust. BLEEX kasutab kompaktse suuruse, kerguse ja suurte jõudude võimekuse pärast põhiliselt lineaarseid hüdraulilisi ajameid. Joonis 22. Inimese käimiseks vajalik energiatarve. Eeldades, et toitesurve on 6,9 Mpa on BLEEX-i ajamite suurused valitud ka vastavalt, tagades piisavad liigeste pöördemomendid. BLEEX kasutab 20 korraga töötavad kolb-silindreid kõigile liigestele, milleks on 19.05 mm torud. Peale ajamite pöörete tagamiseks valitud suuruste ja kinnituse positsioone. Kesmine vedeliku määrata liikumiseks vajalik voolukiirus kasutati liigese liikumiskiiruse andmeid, et. BLEEXile ehitatud toitesurve tagab servoventiilidele pideva 6.9Mpa surve, sõltumata soovitud ajami jõust ja kiirusest
Selle gravitatsioonilise vastasmõju tõttu pöörleb Kuu sünkroonselt Maaga, s.t. ta on seiskunud orbiidi faasis nii, et Kuul on Maa poole pööratud alati üks külg. Nii nagu Maa pöörlemine aeglustub praegu Kuu mõjutuste ulemusena, aeglustus Kuu pöörlemine minevikus Maa tegevuse tulemusena, kuid sel juhul oli efekt muidugi palju tugevam. Kui Kuu pöörlemiskiirus sai võrdseks tema tiirlemisperioodiga (nii, et mõhn on kogu aeg pööratud Maa poole), lakkasid tsentrivälised pöördemomendid Kuul ja Kuu saavutas stabiilse oleku. Sama asi on juhtunud suurema osaga Päikesesüsteemi kehadest. Ka Maa pöörlemine aeglustub lõpuks niivõrd, et võrdsustub Kuu perioodiga, nagu see on juhtunud Pluto ja Charoni puhul. Tegelikult näib Kuu oma orbiidil natuke võnkuvat (vastavalt oma natuke ellipsilisele orbiidile) nii, et mõned kraadid Kuu tagumisest küljest on aeg- ajaltnähtavad, kuid suurem osa tagumisest küljest (vasakul) oli täielikult
7 Abipunktid paraboolide jaoks 19.2 Joonis 6.15 Vastus: Ohtlikud on suurima sisejõuga ristlõiked: suurim põikjõud on 66kN ristlõikes B ja suurim paindemoment on 19.2kNm ristlõikes C need mõlemad on ühtlase varda ohtlikud rsitlõiked. 6.3.3.4. Näide. Üksik-pöördemomendid Koostada üksik-pöördemomentidega painutatud varda (Joon. 6.16) sisejõudude epüürid ja määrata ohtlik ristlõige (kui varras on ühtlane)! Üksik-pöördemoment on detaili teatud kohas painutav jõupaar, mille resultant võrdub nulliga ja painutav olemus tuleneb jõudude paralleelsetest mõjusirgetest. Priit Põdra, 2004
4 · rihmade mõlemad harud on tõmmatud ning vedava ja veetava haru tõmbejõudude erinevuse saab F1 F3 = e f / sin = e 0.2 / sin 18 = 7.63 7.6 ; o = ligikaudselt arvutada: F2 F4 · pöördemomendid on tekitud rihmadharude tõmbejõudude erinevusest (põhjustatud rihma pingutusjõust ja motoorsest pöördemomendist): D D D D M = (F1 - F2 ) 1 = (F3 - F4 ) 2 ehk M = 6.6 F2 1 = 6.6 F4 2 , millest: 2 2 2 2 Priit Põdra, 2004
7 Abipunktid paraboolide jaoks 19.2 Joonis 6.15 Vastus: Ohtlikud on suurima sisejõuga ristlõiked: suurim põikjõud on 66kN ristlõikes B ja suurim paindemoment on 19.2kNm ristlõikes C need mõlemad on ühtlase varda ohtlikud rsitlõiked. 6.3.3.4. Näide. Üksik-pöördemomendid Koostada üksik-pöördemomentidega painutatud varda (Joon. 6.16) sisejõudude epüürid ja määrata ohtlik ristlõige (kui varras on ühtlane)! Üksik-pöördemoment on detaili teatud kohas painutav jõupaar, mille resultant võrdub nulliga ja painutav olemus tuleneb jõudude paralleelsetest mõjusirgetest. Priit Põdra, 2004
paarideks (vt järgmisel leheküljel toodud tabel 1, kus on kujutatud tehnikas enamkasutatavad kin. paarid) Kinemaatiline paar koosneb kahest elemendist. Elemendiks nim paari moodustavate lülide omavahelises kokkupuutes olevaid osi. Tabel 1. Klass Seondite Säilivate vabadus Skeem Tingkujutis Tingtähis Ülekantavad jõud ja Paari nimi ja säiluvad arv astmete arv pöördemomendid liikumised Fx Kerapaar. Kolm sõltumatut rotat- *1 III 3 3 KK Fy siooni ümber kolme telje Fz
tööjärjekorraks.Neljataktilistel mootoritel toimub üks töötakt väntvõlli kahe pöörde jooksul, vastavalt mootori silindrite arvule, peavad väntvõlli kahe pöörde jooksul toimuma kõikides mootori silindrites töötaktid. Üldjuhul kehtib silindrite vahelise tööprotsessi organiseerimisel reegel: 7200 / is, kus is silindrite arv. Valemi alusel määratakse väntvõlli kepsukaelte pöördenurga erinevus üksteise suhtes ja sellises silindrite järjekorras, et neis tekkivad pöördemomendid jaotuksid võimalikult hästi mootori pikitelje suhtes. Enamlevinud seos mootorite silindrite arvu ja kepsukaelte pöördenurkade vahel on alljärgnev: 4 sil. 1800; 6 sil. 1200; 8 sil. 900 ; 9 sil. - 800 . 25. Gaasijaotusmehhanismi eesmärk, ehitus ja liigitus Gaasijaotusmehhanism (GJM) võimaldab küttesegu õigeaegset pääsemist mootori silindrisse, põlemisproduktide eemaldumist silindrist ja silindri läbipuhumist.
Teine integraal, mis kujutab staatilist momenti kesktelje x suhtes, võrdub nulliga. Kolmas integraal annab kujundi pindala. Seega I x1 I x a 2 A . 8. VÄÄNE Vääne on selline deformatsioonide liik, mille juures varda mistahes ristlõikes tekib ainult väändemoment. Väändedeformatsioonid tekivad kui sirgvardale teljega risti asuvates tasandites rakendada jõupaare. Nende jõupaaride momente nimetatakse pöördemomentideks ja tähistatakse M. Võllile rakendatakse pöördemomendid reeglina rihmarataste, hammasrataste, sidurite jmt. kinnituskohtades. Varrastel ja raamielementidel võib pöördemomente tekitada ka mittetsentraalselt rakendatud põikkoormus. Varda ristlõigetes tekkivaid momente nimetatakse väändemomentideks ja tähistatakse T. c b M a y b1 y n
annaabi.ee 
