Alegerea rulmentilor si verificarea lor

Alegerea rulmentilor si verificarea lor

Constructia rulmentilor se face in fabrici specializate, dimensionarea lor intereseaza mai putin pe beneficiar.

Important este ca sa stie cum trebuie ales un rulment astfel ca sa functioneze sub actiunea unei sarcini date, la o turatie de regim cunoscuta, o anumita perioada de timp impusa.

Durabilitatea rulmentului reprezinta numarul de rotatii exprimat in milioane, la care rezista pana la aparitia primelor semen de oboseala.

In general rulmentii nu se pot fi executati identici, durabilitatea difera destul de mult de la rulment la rulment, in cadrul aceluiasi lot de rulmenti, cu aceleasi dimensiuni si la solicitari exterioare identice. Astfel putem defini durabilitatea nominala (de baza) , ce reprezinta durata de functionare in milioane de rotatii atinsa de cel putin 90% dintr-un lot de rulmenti supusi aceleiasi solicitari, fara sa apara semne de oboseala.

Statistico-matematic relatia de legatura dintre sarcina P si durabilitatea nominala a rulmentilor L₁₀ este data de relatia urmatoare;

p - exponent, si poate avea valori:  - in cazul rulmentilor cu bile

 - in cazul rulmentilor cu role

C - capacitatea de incarcare dinamica de baza  sau , ca sarcina radiala (la rulmenti radiali) respective, sarcina axiala (la rulmenti axiali) de valoare si directie constanta la care este incercat un lot de rulmenti la acelasi tip de dimensiuni astfel sa atinga durabilitatea de baza de un milion de rotatii.

Durabilitatea nominala "L₁₀" se calculeaza cu relatia

Sarcina dinamica echivalenta " " se calculeaza astfel:

Nota:

Pentru rulmenti - radiali cu bile pe un singur rand se ia: X=1, Y=0

 - axiali cu bile se ia: X=0; Y=1.

Arborele I

Date de intrare

=.......ore

=......[mm]

=.......[mm]

=........[N]

=........[N]

=........

e- tangenta unghiului format de rezultanta  si perpendiculara pe axa rulmentului

Functie de ( ), capacitatea de incarcare a rulmentului, tipul de montaj se adopta:

- rulment radial cu bile

- rulment radial-axial: - cu bile

  - cu role

- rulment axial-radial: - cu bile

- cu role, cu urmatoarele caracteristici

- =.........

Referat: Ferastrau circular cu masa mobila Referat: Criterii pentru aprecierea rezistentei la foc

- =.........

- =.........

- =..........

-

-

- Simbol. .[ATLAS - Crudu I. pag. 73 - 88]

Rulmentii radial-axiali cu bile sau role conice se monteaza pe arbore totdeauna perechi. Marimea si directia fortelor axiale preluate de fiecare rulment depind de montajul acestora(in "O"- pentru arbori cu roti in consola si in "X"- pentru arbori care au rotile simetrice intre lagare).

Verificarea rulmentilor

Se calculeaza:

Durabilitatea nominala a rulmentului este luata din tabele atunci cand nu este data prin tema de proiectare, astfel

12000.30000 ore pentru reductoare si cutii de viteza

1000.10000 ore pentru motoare electrice mici

10000.15000 ore pentru motoare electrice de serie

20000.30000 ore pentru motoare electrice stationare mari

Se calculeaza sarcina dinamica echivalenta " " se calculeaza astfel:

Unde:

 - cand se roteste inelul interior (de regula )

 - cand se roteste inelul exterior (mai rar).

Se calculeaza si se compara cu valoarea variabilei e. se aleg coeficientii de transformare, , dati in cataloagele de rulmenti, functie de raportul  si de tipul rulmentilor. Se calculeaza capacitatea de incarcare dinamica necesara a rulmentului cu ajutorul formulei.

, aceasta se compara cu capacitatea de incarcare dinamica , data in cataloage de rulmentii

si

Verificarea la durabilitate

Se calculeaza durabilitatea nominala, cu relatia:

Se calculeaza durabilitatea nominala(de baza) in milioane de rotatii, cu relatia:

prin tema de proiectare

Arborele II

Analog pentru arborele II

CAPITOLUL VII

Alegerea cuplajului

In alegerea cuplajului optim, pentru anumita transmisie mecanica se impune sa se cunoasca urmatoarele;

- momentul de torsiune ce trebuie transmis de cuplaj

- valorile maxime estimate

- domeniul de variatie al turatiei arborilor cuplatilor

- pozitia relativa a arborilor atat in timpul montajului cat si in functionare

- caracteristicile mecanice si functionale ale celor doua parti ale transmisiei, legate prin cuplaj: momente de inertie reduse la arborele cuplajului; modul de variatie al vitezei unghiulare a celor doi arbori

- conditiile de functionare, mediul ambiant, durate de functionare.

- posibilitati de legare a cuplajului cu arborii transmisiei prin pene, caneluri, flanse.

- caracterul necesar al legaturii realizate de cuplaj: permanenta sau intermitenta

- dimensiuni de gabarit maxim admis pentru cuplaj.

Pentru a satisface una sau mai multe din functiile principale ale cuplajelor(transmiterea de miscare si moment, comanda, limitare de sarcina, protectie vibratii, soc, compensari, limitare turatie si sens) avem:

cuplaje cu flanse(CFO sau CFV)

cuplaje cu bolturi (CEB)

cuplaj elastic cu disc frontal(CED)

Marimea cuplajului se alege in functie de diametrul capatului de arbore pe care se monteaza , dar si de momentul de torsiune nominal , luand in considerare regimul de lucru al masinii antrenate dar si cel al masinii motoare, prin intremediul unui coeficient de serviciu  indicat in tabelar in literatura de specialitate, respectand relatia:

Unde:

- - momentul de torsiune de calcul

- - momentul de torsiune transmis de arborele respectiv

- - momentul de torsiune nominal transmis de cuplaj

- - coeficient de siguranta sau de suprasarcina.

Pentru diverse tipuri de cuplaje, si un calcul mai exact,o mai buna siguranta in exploatare,coeficientul de suprasarcina are expresia:

Asigurarea transmiterii miscarii intre arbori strict coaxiali se face prin:

-manson monobloc

-prin stifturi

-prin pene- paralele

  - disc

-prin caneluri

CAPITOLUL VIII

Alegerea si verificarea asamblarilor organelor de masini pe arbori

Asamblarile din transmisie sunt:

- roata de curea: - asamblare cu pana paralela(motor)

 - asamblare cu strangere pe con, asamblare cu pana paralela(arbore I, al reductorului)

- roata dintata - pana paralela

- semicuplaj - caneluri paralele

- pane disc

Conform diametrului arborelui unde se face asamblarea d=.....se alege pana STAS b×h=.

Lungimea penei se va calcula cu formula

, unde .

Se adopta lungimea penei → pana b×h×l STAS

Efortul unitar de forfecare al penei se determina cu:

Determinarea lungimii necesare a penelor

Verificarea penei alese Efortul unitar de strivire

Norme de protectie

- Transmisia prin curele trapezoidale poate fi prevazuta cu carcasa de protectie.

  Reductorul poate di protejat prin capace de etansare

- conectarea motorului la reteaua electrica se va face de catre personal calificat.

- Amsamblul transmisiei va fi fixat  pe o placa de baza pentru evitarea vibratiilor daunatoare in procesul de prelucrare.

Caiet de sarcini

Parametri tehnici:

- puterea motorului  P  =  KW

- puterea de intrareP₁ = KW  

- puterea de iesire P₃ = KW

- turatia de motor n₁ = 1500 rot/min

- turatia arborelui  intermediar  n₂ = 167,41 rot/min

- turatia arborelui de iesire  n₃ = 50 rot/min

- distanta dinre axe  I treapta a₁₂ = 200 mm

 II treapta a₂₃ = 200 mm

- raportul de transmiterei₁₂ = 5,6

  i₃₄ = 4

-  raportul de trasnmitere al transmisiei prin curele trapezoidale ITCT = 1,13

Componenta:

Transmisia se compune din:

-motor electric asincron trifazat;

-cuplaj trifazat;

-reductor de turatie in dpua trepte cu arbori in plan orizontal;

-transmisie prin curele trapezoidale ;

-masina de lucru;