Cuprins
1. Titlul temei.
2. Cerinţe iniţiale pentru proiect :
2.1 Capacitatea de lucru în kg/s ;
2.2 Materialul transportat ;
2.3 Lungimea transportorului în m ;
2.4 Unghiul de înclinare în grade ;
3. Memoriul de calcul :
3.1 Studiul soluţiilor constructive similare ;
3.2 Prezentarea şi justificarea soluţiilor adoptate ;
3.3 Calculul principalilor parametri constructivi, funcţionali şi energetici ;
3.4 Calculul de dimensionare (verificare) arbore - pană - rulmenţi ;
4. Materiale grafice :
4.1 Ansamblu general – două proiecţii ;
4.2 Desenul de execuţie pentru două repere ;
3
Elevatoare cu cupe
2. Cerinţe iniţiale pentru proiect :
2.1 Capacitatea de lucru ..... .............................................. 8 kg/s ;
2.2 Materialul transportat ............................................... grau ;
2.3 Lungimea transportorului ............................................ 11,5 m ;
2.4 Unghiul de înclinare ..................................................... 90 0 ;
3. Memoriul de calcul
3.1 Studiul soluţiilor constructive similare 4
3.1.1 Consideraţii generale:
Elevatoarele sunt instalaţii de transport continuu cu organ flexibil de tracţiune
ce permit deplasarea materialelor în vrac, pe verticală sau pe o direcţie apropiată de
verticală (65o – 90o ).Organul de tracţiune este banda sau lanţul, iar ca organe
purtătoare de sarcină sunt folosite nişte cupe fixate de organul de tracţiune.
Fig. 1
Construcţia unui elevator cu cupe este prezentată în figura 1. Elevatorul
constă din organul flexibil de tracţiune (5) pe care sunt fixate cupele (6), tamburul
de antrenare (7) montat la partea superioară , tamburul de întindere (2) montat la
partea superioară , totul fiind închis în carcasa inferioară (1) , carcasa intermediară
5
(4) şi carcasa superioară (8). Alimentarea cu material se face prin coşul de
alimentare (3) iar evacuarea prin fereastra de evacuare (9) .
Cupele se execută din tablă de oţel cu grosimea de 2...8 mm. Din punct de
vedere al formei se deosebesc două tipuri de cupe cu fundul rotunjit şi cu fundul
ascuţit.
Cupele cu fundul rotunjit se execută în două variante: execuţie adâncă cu
unghiul la vârf de 65o şi cu adâncimea redusă, unghiul la vârf de 45o. Primele se
folosesc la transportul materialelor cu granulaţie fină şi care curg uşor, iar
celelalte pentru materiale care curg greu şi au tendinţa de a adera la pereţii
cupei.
Cupele cu fundul ascuţit sunt prevăzute cu faţa anterioară sub formă de
jgheab ce uşurează descărcarea cupei. Se folosesc la transportul materialelor cu
granulaţie mijlocie şi mare.
Cupele cu fundul rotunjit se fixează pe organul de tracţiune la un pas
p=(2-3)h iar cele cu fundul ascuţit la un pas p = h.
Organul de tracţiune este banda sau lanţul de acelaşi tip cu cel folosit la
transportoarele cu bandă sau cu raclete. Lăţimea benzii este cu 35-40 mm mai
mare decât lăţimea cupei.
Elevatoarele cu bandă au un mers mai liniştit, ceea ce permite viteze mari,
până la 2 m/s. În schimb banda se uzează repede, iar în atmosferă umedă scade
coeficientul de frecare dintre bandă şi tamburul de antrenare.
Se folosesc numai pentru materiale cu granulaţie mică, uscate şi care nu au
componenţi ce se lipesc de bandă, când înălţimea de ridicare nu depăşeşte 40 - 50 m
şi când cupele nu au o capacitate mai mare de 15 l.
Elevatoarele cu lanţuri fac zgomot, iar pentru reducerea eforturilor dinamice şi
a uzurii lanţurilor au viteză mică, de 0,3-0,6 m/s. Ele pot lucra în atmosferă cu
umiditate ridicată şi când materialele sunt tari şi în bucăţi mari, iar cupele pot 6
avea capacitatea până la 130 l. Aceste elevatoare pot ridica până la înalţimea de
75 m. Pentru cupele cu lăţimea mică ( până la 350 mm ) se utilizează un singur
lanţ, iar pentru cele mai mari două lanţuri.
Prinderea cupelor pe bandă se face cu 2 – 8 şuruburi M6 sau M8 cu
capul înecat dispuse pe unul sau două rânduri.
Dispozitivul de întindere este în majoritatea cazurilor cu şurub şi are o
cursă de 200 – 250 mm, respectiv de 1 – 2 paşi de lanţ. Tamburul de întindere are,
uneori, diametrul mai mic decât tamburul de antrenare.
Corpul elevatorului este format din mai multe tronsoane cu lungimea de 2
– 3 m, asamblate prin flanşe cu şuruburi şi sunt executate din tablă de 2 – 4 mm
grosime. Carcasa inferioară cuprinde dispozitivul de întindere şi sistemul de
alimentare cu material. Carcasa superioară trebuie să aibă o formă corespunzătoare
modului de descărcare a cupelor, astfel încât să fie asigurată scurgerea
materialului prin fereastra de evacuare, fără posibilitatea de cădere de-a lungul
ramurii încărcate sau descărcate a benzii cu cupe.
Elevatoarele cu lanţuri sunt prevăzute în mai multe puncte cu clicheţi, care
intră în acţiune, oprind lanţul, în cazul în care se produce ruperea lanţului.
Avantajele utilizării elevatoarelor cu cupe sunt: gabaritul transversal minim şi
înălţimea de ridicare mare iar dezavantajele constau în încărcarea pe metru liniar
redusă şi preţ de cost ridicat.
3.1.2 Soluţii constructive de elevatoare
Elevatoare cu lanţuri şi cupe tip:ELcA-M; ELcR-M; ELcT-M
Utilizare-Elevatoarele cu lanţ sunt utilaje destinate transportului pe verticală a
diverselor materiale, având variante întrebuinţări în diferite ramuri industriale: industria
7
metalurgică, industria minieră, industria chimică, industria materialelor de construcţii,
etc.
Funcţie de tipul cupei elevatoarele se clasifică:
- ELcA-M - elevatoare cu cupe adânci
- ELcR-M - elevatoare cu cupe semiadânci
- ELcT-M - elevatoare cu cupe ascuţite
Elevatoarele cu lanţ minier şi cupe tip A sunt destinate la transportul diverselor
materiale uscate, semiabrazive sau granuloase. Materiale uscate: fosforită măcinată,
pirită, sulfat, cretă, sodă, ciment.Materiale semiabrazive mai mari de 60 mm. Materiale
granuloase mai mici de 60 mm (piatra concasată, minereuri, calcar, piatra de var).
Elevatoarele cu lanţ minier si cupe T sevesc la transportul materialelor abrazive
(zgură, prundiş, minereu) materialelor fragile care nu trebuie să se sfărâme (cocs,
mangal) materiale abrazive şi semiabrazive cu granulaţie de 60 mm sau peste 60 mm.
Temperatura materialului până la 60°C.
Elevatoarele cu lanţ minier şi cupe tip R sunt destinate la transportul materialelor
umede care se varsă greu (pământ, nisip umed, creta umedă, materiale chimice umede,
turbă) şi a materialelor semiabrazive cu granulaţie mai mare de 60 mm. Temperatura
materialelor transportate până la 60°C.
8
Elevatoare tip: ELcA-M; ELcR-M; ELcT-M
Elevatorul cu cupe AWILA:
9
Tipuri de cupe :
10
3.2 Prezentarea şi justificarea soluţiilor adoptate:11
Domeniul de utilizare al elevatorului cu cupe este în agricultură acolo unde este
necesară utilizarea lui pentru transportul diferitelor material agricole cum este şi graul
(materialul transportant în cerinţa proiectului).
Construcţia unui elevator cu cupe este prezentată în figura 1. Elevatorul constă din
organul flexibil de tracţiune (5) pe care sunt fixate cupele (6), tamburul de antrenare (7)
montat la partea superioară, tamburul de întindere (2) montat la partea inferioară, totul
fiind închis la partea inferioară (1), carcasa intermediară (4) şi carcasa superioară (8).
Alimentarea cu material se face prin cosul de alimentare (3) iar evacuarea prin fereastra
de evacuare (9).
Dimensiunile elevatorului s-au ales din tabelul de mai jos:
Simbol Dimensiuni [mm]
12
B 400 500 630 800 1000 1250E 1400 1600 1920 1800 2000 2400F 560 670 800 1000 1200 1450G 1520 1620 1900 2200 2300 2500H 850 1000 1120 1250 1350 1450I 1045 1165 1385 1590 1660 1790J 475 455 515 610 640 710K 285 310 365 430 435 515L 260 310 200 100 150 250M 2x500 3x500 4x500N 1200 1400 1600 1950 2100 2300O 150P 175Q 800 900 1000 1100 1200 1400R 500 600S 150 200 250 305 350 400T 492 542 612 716 816 916U - - - - 500 -V 500 1000 -Va 900 1050 1140 1280 1490 1600Vb 710 850 1010 1250 1440 1700Vc 80 120 160 180 200W 1260 1410 1630 1850 2060 2185X 740 850 950 1060 1160 1265
S-a adoptat ca organ de tracţiune banda, viteza de 1 m/s , calculele fiind
prezentate la punctul 3.3.
Valorile din tabelul de mai sus sunt valabile pentru notaţiile din fig. 1’:
13
3.3 Calculul principalilor parametri constructivi, funcţionali şi
energetici:
3.3.1 Construcţia carcasei superioare a elevatorului cu
cupe:
Forma carcasei superioare a elevatorului depinde de modul în care se
realizează descărcarea cupelor, astfel încât să fie asigurată scurgerea materialului
prin fereastra de evacuare.
După umplerea cupei asupra fiecărei particule de material acţionează
următoarele forţe: forţa de greutate mg şi forţa centrifugă Fc. Rezultanta acestor
forţe este R şi suportul ei intersectează axa verticală în punctul P numit polul
mişcării. Distanţa h0 este distanţa polară (fig. 2 ). Din asemănarea triunghiurilor AOP
şi AFcR rezultă :
Poziţia polului depinde numai de viteza de rotaţie a benzii pe tanbur.
În funcţie de mărimea distanţei polare se disting trei regimuri de descărcare a
cupelor: centrifugă, gravitaţională, centrifugo-gravitaţională.
Deoarece materialul transportat este cu granulaţie mare am ales descărcarea
gravitaţională.
15
fig. 2
Descărcarea gravitaţională este caracterizată prin ,efectul gravitaţional
este preponderent şi pentru orice punct rezultanta R este orientată în jos. Materialul
va căuta să ocupe o poziţie apropiată de peretele interior al cupei şi nu va părăsi
cupa decât la unghiul (unghiul format de axa verticală a tamburului de
antrenare şi raza vectoare a punctului material r), când componenta greutăţii pe
direcţia radială va compensa forţa centrifugă:
La acest tip de descărcare, cupele ar trebui să fie foarte distanţate una de alta,
pentru a evita întâlnirea curentului de material cu cupa premergătoare de pe
ramura descendentă. Pentru a putea monta cupele cu un interval mai mic, mărind
astfel productivitatea elevatorului, se montează o roată de de abatere a ramurii
descendente în care scop este necesar ca organul flexibil de tracţiune să fie
format din două lanţuri fixate de pereţii laterali ai cupelor.
16
Trasarea înfăşurătoarei se poate face determinând parametrii principali ai unor
traiectorii caracteristice. Una din parabole este cea corespunzatoare punctului A.
Materialul aruncat cu viteza se va deplasa pe verticală atingând o înălţime
maximă:
Înălţimea maximă o ating particulele ce părăsesc cupa în punctul B:
Traiectoria cu bătaie maximă corespunde parabolei cu originea în punctul C:
Fig. 3
17
3.3.2 Determinarea dimensiunilor şi pasul cupelor
Descărcarea cupei se calculează cu relaţia :
[m]
[m]
în care : coeficientul de umplere al cupelor;
viteza elevatorului (benzii) ;
masa volumică a materialului .
Volumul cupei se exprimă în funcţie de deschiderea cupei L , şi a lăţimei B, cu
ajutorul relaţiei :
[m3]
[m3]
unde este lăţimea cupei:
[m]
[m]
18
Distanţa dintre cupe (pasul cupelor ) :
[m]
[m]
Valoarile obţinute se rotunjesc la o valoare standardizată.
Înălţimea cupei este [m]
Cupa arată ca cea din anexa 1.
Diametrul tamburelor se aleg în funcţie de tipul regimului de descărcare şi de
viteza benzii :
- descărcarea gravitaţională :
[m]
[m]
Dimensiunile tamburului de antrenare sunt identice cu cele ale tamburului de
întindere.
În toate cazurile:
numărul de inserţii ale benzii ;
19
Viteza unghiulară a tamburului :
[s-1]
Distanţa polară :
[m]
[m]
Înălţimea a particulei de material desprinsă din cupă în punctul A(fig.3):
[m]
Înălţimea maximă atinsă de particulele de material desprinse din cupă în
punctul B (fig.3):
[m]
[m]
Deplasarea maximă pe orizontală a particulelor de material:
[m]
[m]
Punctele inferioare ale ferestrei de descărcare se află la cota care se
calculează cu relaţia :
[m]
[m]
Unghiul format de axa verticală a tamburului de antrenare şi raza vectoare a
punctului material r:
20
Au fost determinate punctele caracteristice 1, 2 şi 3 (fig. 3 ) care se unesc cu
ajutorul unor curbe şi acesta va fi conturul carcasei superioare a elevatorului.
Fereastra de evacuare a materialului va avea lăţimea .
3.3.3 Calculul puterii necesare acţionării elevatorului cu
cupe
Forţa rezistentă ce apare la încărcarea cupelor în cazul în care încărcarea
acestora se face la deplasarea pe verticală, se determină scriind ecuaţia de echilibru
dintre lucrul mecanic efectuat într-o secundă de forţa rezistentă şi variaţia energiei
cinetice a materialului în acelaşi interval de timp.
În cazul în care viteza iniţială a materialului, şi forţa se aplică
instantaneu, lucrul mecanic este dublu faţă de cel al forţei statice:
[N]
[N]
Dacă cupa se încarcă din vrac trebuie învinse următoarele rezistenţe: şocul
dintre cupă şi materialul aflat în repaos; forţele de inerţie pentru aducerea
materialului la viteza cupei; forţele de frecare dintre material şi pereţii cupei. În
general pentru calculul acestor rezistenţe se foloseşte relaţia empirică:
[N]
în care este lucrul mecanic specific efectuat de forţele rezistente.
21
Forţa rezistentă datorată ridicării materialului pe verticală se calculează cu
relaţia:
[N]
[N]
în care este masa pe metru liniar a organului de tracţiune cu cupe:
[kg/m]
[kg/m]
[t/h] - capacitatea de transport;
[m] - înălţimea de ridicare a materialului;
coeficient care ţine seama de rezistenţele suplimentare datorate rigidităţii
benzii.
;
Încărcarea liniară cu material:
[kg/m]
[kg/m]
Forţa rezistentă totală se calculează cu relaţia:
[N]
[N]
în care sunt coeficienţi care ţin seama de rezistenţele suplimintare la rotirea
tamburelor sau a roţilor de lanţ:
22
pentru benzi cu cupe;
pentru lanţuri cu cupe.
La elevatoarele cu bandă forţa minimă din bandă este:
[N]
[N]
Ţinând seama de notaţiile din fig. 1 se obţine sistemul de ecuaţii:
;
;
- coeficientul de frecare dintre oţel şi cauciuc;
- unghiul de înclinare în radiani.
Din rezolvarea sistemului de ecuaţii se determină F I.....FIV şi se verifică dacă
,dacă inegalitatea nu este îndeplinită se majorează F II şi se recalculează
celelalte forţe. Cunoscând forţa maximă din organul de tracţiune se poate face
dimensionareabenzii, respectiv alegerea lanţului asemănător, ca la transportoarele cu
bandă, respectiv transportoarele cu raclete.
23
[N] [N] [N] [N]
(FALS)
Se refac calculele alegând valoarea :
[N] [N] [N] [N]
Cunoscând forţa maximă din bandă se pot determina parametrii constructivi ai
acesteia (vezi punctul *Alegerea benzii).
Forţa realizată de dispozitivul de întindere al benzii cu cupa este:
[N]
24
[N]
Puterea necesară acţionării elevatorului se calculează cu relaţia:
[kW]
[kW]
coeficientul de suprasarcină;
Puterea necesară motorului electric:
[kW]
[kW]
în care randamentul elevatorului:
Alegerea şi verificarea benzii
Am ales ca organ de tracţiune bandă cu inserţii din fibre sintetice simbolizată în
STAS 8983-75 : PES/PA 400, unde 400 reprezintă rezistenţa la rupere în N/mm pe o
inserţie în bandă finită conform STAS 2077/1-85.
Inserţiile textile au grosimea de 1.2....3 mm, iar stratul de cauciuc dintre ele este
de 0.2....0.3 mm.
Masa unei benzi cu inserţii de un metru se calculează cu relaţia:
[kg/m]
[kg/m]
25
unde: grosimea/numărul de inserţii;
grosimea stratului de cauciuc pe suprafaţa de lucru;
grosimea stratului de caucic pe suprafaţa de sprijin;
lăţimea benzii aleasă conform STAS 2077/1-85, ţinând cont de
laţimea cupei B şi de faptul că banda trebuie să fie mai lată;
grosimea stratului de cauciuc dintre inserţii.
Cunoscând se determină sarcina nominală de rupere a benzii verificând relaţiile:
[daN]
[daN]
[daN]
unde: coeficient de siguranţă în regim staţionar ;
coeficient de nesiguranţă în regim nestaţionar ;
coeficient de siguranţă privind comportarea în timp a benzii ;
coeficient de siguranţă privind alungirile suplimentareale benzii la
trecerea peste tambure ;
coeficient de siguranţă privind tensiunile maxime din bandă la
pornire sau oprire ;
26
pierderea de rezistenţă la locul de îmbinare ;
rezistenţa admisibilă la tracţiune raportată la un cm de lătime a
unei inserţii din bandă daN/ cm , calculată mai jos.
laţimea benzii luată din STAS.
Valorile acestor coeficienţi sunt date de STAS 7539-84.
Numărul de inserţii al benzii:
[daN/cm]
[daN/cm]
coeficient de siguranţă;
coeficient care depinde de numărul de inserţii;
coeficient care depinde de densitatea materialului pentru
, iar ;
pentru maxim 8 ore de funcţionare pe zi;
Toate relaţiile de mai sus verifică banda.
27
Caracteristici ale benzii elevatorului cu cupe:
Materialul curelei este cauciuc cu inserţie din fibre sintetice. Tipul inserţilor este
ales din STAS 7539-84 - textile cu simbolul PES/PA. Pentru că banda este cauciucată
masa specifică este , , .
Lungimea benzii :
[m]
[m]
Grosimea curelei conform STAS 5917-85 curele de transmisie obişnuită , grupa B pe
muchie, este de la 25 mm cu abateri de mm, deci se alege o grosime de 30 de mm.
Îmbinarea benzilor cu inserţii se poate face ca în tabelul 3.
Montare cupelor pe bandă se face cu ajutorul bolţurilor care se pot alege
din tabelul 4. Sunt necesare pentru acest elevator 31 cupe.
28
Determinarea durabilităţii benzii :
Banda, fiind supusă continuu la tensiuni variabile între o valoare maximă şi alta
minimă, are limitată durata de funcţionar
numărul de cicluri de bază ;
unde numărul de roţi pe care se înfăşoară cureaua;
tensiunea limită pentru un număr de cicluri corespunzătoare
materialului curelei, adică cauciuc cu inserţie de bumbac, cu un exponent;
- tensiunea maximă din curea
29
unde : lăţimea curelei,
grosimea curelei;
coeficient ce ţine seama de tensiunea maximă;
- tensiunea din ramura condusă a curelei;
coeficient al regimului de lucru.
Se recomandă ca durabilitatea de funcţionare admisibilă a curelelor late să fie
7000 … 10.000 ore, deci:
3.4 Calculul de dimensionare (verificare) arbore - pană - rulmenţi
Predimensionarea arborilor şi alegerea capetelor de arbori:
Arborii sunt solicitaţi la torsiune (prin intermediul lor se transmit momente de
torsiune de la o roată la alta sau de la o roată la o semicuplă de cuplaj) şi încovoiere, ca
urmare a forţelor introduse de angrenaje şi de transmisiile prin element intermediar.
Materialele recomandate în construcţia arborilor sunt: oţelurile carbon de uz
general OL 42, OL 50, OL 60 STAS 500/2-80, oţeluri carbon de calitate OLC 25, OLC
30
35, OLC 45 STAS 880-80, oţeluri aliate pentru piese tratate termic sau termochimic 13
CeNi 30, 15 Cr 08, 18 Mo Cr 10 STAS 791-88. De obicei, în cazul pinioanelor arborii se
confeţionează din acelaşi material cu acestea, pinionul fiind dintr-o bucată cu arborele.
Într-o astfel de situaţie, materialul arborelui este impus implicit de cel folosi pentru
angrenaj.
În caz de predimensionare momentele de încovoiere nu pot fi determinate, întrucât
nu se cunoaşte poziţia forţelor faţă de reazeme şi nici valorile acestora. Într-o astfel de
situaţie, predimensionarea arborilor se face la torsiune, singurul element cunoscut fiind
momentul de torsiune . În acest caz, se admit valori reduse ale tensiunilor admisibile
de torsiune, ,ca urmare a faptului că arborele este soicitat şi la
încovoiere.
Capetele de arbori ce fac legătura între diferitele părţi ale transmisiei mecanice sau
între transmisie şi motorul de acţionare, respectiv maşina de lucru, sunt standardizate,
conform STAS 8724/3-74.
Momentul de torsiune transmis de arbore:
[Nmm]
Turaţia arborelui:
[rot/min]
Viteza unghilară:
[s-1]
Diametrul capătului de arbore: [mm]31
Rulmentul se alege în funcţie de diametrul fusului şi de condiţiile de funcţionare (de
încărcare, de turaţia arborelui) pe care se montează.
[mm]
Treapta de precizie şi poziţia câmpului de toleranţă pentru diametru nominal al
capătului de arbore este m6. Lungimea capătului de arbore cilindric – serie scurtă:
[mm] sau [mm] serie lungă (STAS 8724/2-71).
Rulmentul ales în funcţie de diametrul fusului este: rulment axial cu bilă clasa 1 de
utilizare 6211 extras din ISO/R 15 STAS 3041-68.
Montajul rulmenţilor radiali
Soluţia de montaj a rulmenţilor pe arbori trebuie să permită preluarea sarcinilor
radiale precum şi reglajul poziţiei lor faţă de carcasă.
Rulmenţii radiali cu bile ce preiau numai sarcini radiale se pot monta “flotant” pe
arbore. Se fixează axial numai pe o singură parte inelele interioare ale rulmenţilor.
Fixarea inelelor exterioare se realizează de regulă cu ajutorul capacelor. rulmenţiiradiali
cu bile, ce preiau sarcini radiale şi axiale, se pot monta în sistemul “rulment conducător”
(ambele inele ale rulmentului se fixează axial) şi “rulment condus” (se fixează atât pe
partea stângă cât şi pe partea dreaptă, fie inel interior, fie inel exterior al rulmentului).
În această variantă se realizează o încărcare mai uniformă a celor doi rulmenţi, rezultând
totodată o durabilitate apropiată ca valoare pentru aceştia.
Pentru poziţionarea axială a diferitelor piese pe arbore se recomandă un salt de
diametre de 5mm din STAS 6603-75, pentru [mm]
Cele mai utilizate elemente de asamblare arbore-butuc, în transmisiile mecanice, sunt
penele paralele.
Verificarea penelor paralele
32
Verificarea penelor paralele constă în determinarea tensiunilor efective de strivire
şi de forfecare şi compararea acestora cu eforturile admisibile.
presiune admisibilă.
unde: [Nmm],
factor de utilizare la antrenare uniformă, cu motor electric;
dimensiunile secţiunii penei paralele (STAS-1004-82), 10mm respectiv 16
mm;
[mm] - pentru penele paralele forma A (cu capete rotunjite);
lungimea penei;
diametrul de montare a tamburului (mm diametrul fus plus 8 mm salt
de diametru).
Verificarea rulmenţilor
33
Cauza principală a scoaterii din uz a rulmenţilor se datorează apariţiei pittinglui
(oboselii superficiale) pe căile de rulare ale inelelor, respectiv ale corpurilor de
rostogolire. Calculul de verificare al rulmenţilor constă în stabilirea duratei de funcţionare
care trebuie să fie mai mare decât o durată admisibilă care se recomandă 8000…
12.000 ore.
Cunoscând reacţiunile radiale şiaxiale din lagăre, precum şi sistemul de montaj al
rulmenţilor şi caracteristicile acestora (uzual cei doi rulmenţi de pe arbore sunt identici),
se calculează sarcina dinamică echivalentă, preluată de fiecare rulment pe arbore:
X, Y – coeficienţii forţei radiale, respectiv axiale ;
Montajul rulmenţilor radiali cu bile se poate realiza în două variante:
La montajul cu rulment conducător şi rulment liber se fixează axial atât pe arbore cât şi
ân carcasă rulmentul cu sarcina radială cea mai ică. Acesta va prelua şi sarcina axială. Cel
de-al doilea rulment se fixează axial fie pe arbore , fie mai rar în carcasă, putându-se
descărca prin el dilatările termice axiale ale arborelui. Acest rulment va prelua numai
forţa radială. Soluţia se utilizează în special la arbori lungi.
Montajul cu rulmenţi flotanţi se realizează pri fixarea axială a fiecărui rulment, într-un
singur sens pe arbore (spre interioa) şi în sens opus în carcasă, prin intermediul
capacelor.Forţa axială este preluată în acest caz de rulmentul către care este îndreptată. Se
utilizează la arbori scurţi. Această soluţie de montaj prezintă dezavantajul unei încărcări
neuniforme a celor doi rulmenţi, spre deosebire de cea de a doua variantă.
Rulment radial cu bilă clasa 1 de utilizare 6211 ISO/R 15 STAS 7416-68 (simbol
rulment) cu:
- capacitatea statică a rulmentului;
numărul de rânduri de bile;
34
Calculul sarcinii dinamice echivalente :
, (STAS 7160-82)
[N] [N]
, (STAS 7160-82)
[N] [N]
, (STAS 7160-82)
[N] [N]
, (STAS 7160-82)
[N] [N]
35
Pentru rulmentul cel mai încărcat de pe arbore se determină în funcţie de capacitatea
dinamică a lui, durabilitatea:
[milioane rotaţii]
unde – capacitatea dinamică de încărcare a rulmentului (STAS 7416-68), iar
, pentru rulmenţi cu bile.
În funcţie de durabilitatea efectivă şi de turaţia arborelui se stabileşte durata efectivă
de funcţionare:
[ore]
Execuţia rulmenţilor , conform STAS 4207-89, stabileşte 5 clase pentru rulmenţi,
simbolizare cu P0 - precizie normală (cea aleasă şi de proiectant) şi altele.
Ca materiale de ungere se recomandă cu precădere uleiurile minerale de transmisie.
Nu se admite ca elementul de rostogolire , aflat în poziţia cea mai de jos să nu fie
scufundat mai mult de jumătate. Dacă rulmentul este situat deasupra băii de ulei, ungerea
acestuia se realizează prin canalele colectoare sau cu ajutorul unor “buzunare”, practicate
în carcasa superioară. În aceste buzunare se se colecteză uleiul scurs pe peretele interior
al carcasei care, apoi este dirijat către rulment, realizând atât răcirea rulmentului, cât şi
ungerea acestuia.
36
Bibliografie:
1. Maşini şi instalaţii zootehnice - îndrumar de proiect -partea I, L. David, Ed. Bucureşti 1991;
2. Sisteme de transport în agricultură-îndrumar de proiect, L. David 1992;
3. Proiectarea transmisiilor mecanice I.D. Filipoiu, Ed. Bren 2004.
37
