1

2. Memoriul de calcul

2.1. Studiul solutiilor constructive

2.1.1. Consideratii generale privind transportoarele cu raclete

Transportoarele cu raclete sunt instalatii de transport continuu, cu unul sau doua

organe flexibile de tractiune (cablu sau lant) pe care sunt fixate la intervale egale niste

organe de lucru numite raclete.

Transportoarele cu raclete se folosesc, in general, pentru transportul materialelor

varsate care nu se aglomereaza si nici nu adera pe suprafetele cu care vin in contact. Ele

sunt folosite pentru distribuirea hranei animalelor, pentru evacuarea gunoiului din

adaposturi, pentru colectarea oualelor, in cadrul fabricilor de nutreturi combinate pentru

transportul diverselor componente furajere, in constructia masinilor de recoltat.

Dupa modul de dispunere al materialului in fata racletelor avem:

- transportoare cu raclete cu flux discontinuu de material (fig. 1 a);

- transportoare cu raclete cu flux continuu de material (fig. 1 b).

Fig. 1 : Elementele componente ale transportorului cu raclete : 1-lant ;

2-racleta ; 3-jgheab ; 4-cos de alimentare ; 5-fereastra de evacuare ; 6-roata motoare

Transportoarele cu raclete sunt formate din unul sau doua organe flexibile de

tractiune (lanturi sau cabluri - 1) pe care se fixeaza, la intervale egale, niste organe de

lucru numite raclete - 2, ce au forma corespunzatoare sectiunii transversale a jgheabului -

3 sau a tubului prin care este transportat materialul.

Alimentarea cu material se face prin zona de alimentare - 4 dupa ce transportorul a

fost pus in functiune. Rotile de lant -6 sunt actionate de un motor electric prin intermediul

2

unei transmisii. Materialul aflat pe jgheab este deplasat cu ajutorul racletelor si evacuat

pe fereastra de evacuare - 5. Intinderea organului de tractiune se realizeaza cu ajutorul

rotii de lant, care are prevazut un sistem ce permite deplasarea rotii in vederea intinderii

organului de tractiune.

La transportoarele cu flux discontinuu de material materialul se dispune sub forma

unor gramezi in fata racletelor, iar la cele cu flux continuu de material acesta formeaza o

masa compacta de material cu inaltimea h’ mai mare decat hraclete dand nastere

racletelor innecate.

Deplasarea stratului de material in lungul jgheabului are la baza proprietatea ca rezistenta

la forfecare a materialului de catre raclete este mai mare decat rezistenta datorata frecarii

acestuia de peretii jgheabului. Acest lucru este posibil numai daca viteza racletelor este

mai mica de 0,2-0,3 m/s.

Din punct de vedere functional, la transportoarele cu raclete cu flux discontinuu,

vitezele de lucru sunt de 0,5-2 m/s, iar la cele cu flux continuu, vitezele sunt de 0,1-

0,5m/s.

Din punct de vedere energetic, latransportoarele cu flux discontinuu de material,

fortele de frecare sunt mai mici.

Dupa cinematica organului de tractiune se deosebesc :

- transportoare cu raclete intr-un singur plan orizontal cu circuit inchis, sistem intalnit la

distribuirea hranei pasarilor si la evacuarea gunoiului la adaposturile bovinelor ;

- cu miscarea organului de tractiune in doua planuri orizontale suprapuse, suprafata

purtatoare de sarcina fiind dispusa pe ramura superioara sau pe ramura inferioara ;

- cu miscarea organului de tractiune intr-un plan inclinat.

Dupa modul de folosire, transportoarele cu raclete pot fi mobile sau fixe.

2.1.2.Constructia principalelor parti componente ale

transportorului cu raclete

Se folosesc :

- lanturi cu eclise, bucse si role ;

- lant cu raclet simplu ;

- lant cu raclet dublu ;

- lant cu furci .

Racletele se confectioneaza din : otel, fonta, lemn, mase plastice, panza cauciucata

si au sectiunea corespunzatoare jgheabului sau tubului prin care se transporta materialul.

3

Lanturi cu raclete

La transportoarele cu raclete folosite in agricultura se folosesc, in principal, lanturi

cu eclise si bolturi, cu eclise bucse si role si cu carlige.

Racletele pot fi dintr-o bucata cu eclisa sau fixate pe acestea. Foarte utilizate la

transportoarele cu raclete sunt lanturile cu eclise, bucse si role ai caror parametri

constructivi si functionali sunt prezentati in tabelul 1.

Tabel 1: Parametrii constructivi si functionali ai lanturilor cu eclise, bucse si role

Parametri, mm

Constructie simetrica Constructie asimetrica

Cu dezaxare

mica

Cu dezaxare

mare

Cu dezaxare

mica

Cu dezaxare

mare

t 19,05 38 38 38

d 12 16 16 16

d1 7 6,5 6,5 7

c 12,9 22 22 22

c1 20 52 26 26

c2 - 30 - 32

l1 8 8 8,5 10

l2 15 - 18 -

l3 - 8 - 4

b 18,5 21,5 21,5 23

b1 16 - 17 -

e 2,5 3 3 3

h1 - 20 - 50

Fr, kN 17,5 30 51 35

ρ1’, kg/m 1,9 2 2 2

Eclisele se executa prin stantare din tabla de otel OL 60 sau OLC 45. Bolturile

sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucsele si rolele se executa din

OLC 15, OLC 20 si se cementeaza. Eclisele si bolturile se calesc astfel ca duritatea lor sa

ajunga la 40-50 HRC. Lanturile cu eclise, bucse si role asigura o forta de tractiune foarte

mare in comparatie cu celelalte tipuri de lanturi. O alta catrgorie de lanturi frecvent

4

utilizate la transportoarele cu raclete o formeaza lanturile cu carlige executate prin

stantare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67.

Racletele se executa din otel (tabla sau profile laminate), fonta maleabila, lemn,

mase plastice, panza cauciucata. Sectiunea transversala a racletelor corespunde sectiunii

jgheabului prin care se face transportul materialului si poate fi : dreptunghiulara,

trapezoidala, circulara. Racletele pot fi montate simetric sau asimetric fata de axa

longitudinala a lantului, axat sau dezaxat fata de planul de miscare al lantului.

Pasul racletelor este un multiplu al pasului lantului si se alege din conditia de

umplere si de rezistenta a imbinarii lant-racleta.

Transportorul poate avea un singur lant cu raclete sau mai multe lanturi. In acest

din urma caz, racletele se fixeaza la zalele a doua lanturi vecine.

Tabel 2: Valorile recomandate pentru dimensiunile racletelor

Materialul transportat Dimensiunile racletelor, mm

B h

Seminte si spice de

cereale

120 30 ; 40 ; 50 ; 60

130 40 ; 50 ; 60 ; 70

140 40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80

150 50 ; 60 ; 70 ; 80

Stiuleti de porumb

280 70 ; 80 ; 100 ; 140

300 75 ; 120 ; 150

Nutret insilozat

300 75 ; 120 ; 150

340 100 ; 120 ; 150 ; 175

400 100 ; 120 ; 150 ; 180 ; 200

Rotile de lant

Rotile de antrenare si intindere precum si rotile de ghidare se executa din fonta

cenusie Fc 20 si FC 30. Suprafata de lucru a dintilor trebuie sa aiba o duritate HB > 360

ceea ce se obtine printr-un tratament termic de calire si revenire. Pentru transportoarele

cu raclete se folosesc roti turnate cu dintii neprelucrati si mai rar cu dinti prelucrati prin

frezare.

5

Tabel 3 : Principalii parametri constructivi ai rotilor pentru lanturile transportoarelor

Parametri

Dimensiunile pasului, ps (mm)

19,05 25,4 30 38 41,3

Grosimea dintelui

S (mm)

5,5 7 9 12 14

Raza de

racordare r (mm)

6 8 8 8 8

2.1.3 Solutii constructive de transportoare cu raclete

2.1.3.1 Transportorul MTMF-2,5

Transportorul este format din unul sau mai multe lanturi care constituie organul de

tractiune pe care se fixeaza la o anumita distanta niste palete sau corniere (raclete) care au

forma corespunzatoare sectiunii transversale a jgheabului prin care lantul cu raclete

transporta materialele.

Fig. 2 : Transportorul MTMF-2,5

6

Jgheaburile au, de obicei, sectiunea transversala de forma dreptunghiulara sau

trapezoidala putand fi deschise sau complet inchise. Lanturile sunt antrenate de catre

doua roti de lant montate pe un arbore, in zona de descarcare a transportorului, in zona de

incarcare existand alte doua roti de lant montate pe arbore care au rolul de a intinde

lantul.

Deplasarea materialului in lungul jgheabului are la baza proprietatea ca rezistenta

la forfecare a materialului de catre raclete este mai mare decat rezistenta datorata frecarii

acestuia de peretii jgheabului. Acest lucru este posibil daca viteza racletelor este mai

mica de 0,2 – 0,3 m/s.

Actionarea transportorului se face de la un grup de actionare format dintr-un motor

electric si o transmisie mai complexa (reductor, o transmisie cu curele si/sau o transmisie

cu lant), daca transportorul este de tip stationar independent, sau de la transmisia masinii

daca acesta face parte din componenta unei masini agricole.

Pentru a obtine viteze diferite de transport, transmisia este prevazuta cu

posibilitatea modificarii raportului de transmitere la arborele de antrenare.

Fig. 3 : Schema cinematica a transportorului cu raclete de la MTMF

7

Avantaje ale transportorului MTMF-2,5 :

- constructie relativ simpla ;

- posibilitatea depasarii sarcinii pe trasee sub orice unghi de inclinare fata de orizontala.

Dezavantaje ale transportorului MTMF-2,5 :

- rezistente mari de deplasare a sarcinilor ;

- consum ridicat de energie ;

- uzura rapida a organului de tractiune si a jgheabului ;

- vatamarea materialului transportat ca urmare a prindertii intre raclete si jgheab.

Incarcarea si descarcarea transportorului se poate face in orice punst de pe

lungimea transportorului.

Caracteristicile tehnice ale transportorului cu raclete de la masina de tocat si

macinat furaje MTMF-2,5 sunt :

- vitezele transportului de alimentare.................................... 0,066 si 0,65 m/s ;

- puterea motorului electric de actionare transportor..............................1,5 kw ;

- turatia motorului electric de actionare transportor......................1000 rot/min ;

-raportul de reducere al reductorului..........................................................33,6 ;

- diametrul saibei conducatoare de la motorul electric...........................80mm ;

- diametrul rotii conduse a transmisiei cu curele.........................95 si 120 mm ;

- numarul de dinti al rotilor transmisiei cu lant.......................... .z1=17 ; z2=30 ;

- lungimea/latimea transportorului..............................................2290/472 mm ;

Principalele reglaje care se pot efectua la transportorul de alimentare al masinii

MTMF-2,5 sunt :

- reglarea vitezei de transport, prin modificarea raportului de transmitere al

transmisiei cu curea trapezoidala (schimbarea rotii conduse de curea), functie de furajele

care trebuiesc prelucrate pe masina ;

- inversarea sensului de deplasare a transportorului, in cazul in care apare o avarie

la masina, pentru a o elibera de furajele de pe transportor si pentru a remedia

defectiunile ;

- reglarea intinderii lantului cu raclete, prin actionarea dispozitivului cu surub de

intindere a lantului.

8

2.1.3.2. Transportoarele cu lant – REDLER

Transportoarele cu lant – REDLER sunt echipamente de transport pe orizontala a

cerealelor, prin intermediul racletilor fixati pe lantul de transport, care pot fi turnati sau

obtinuti prin prelucrari mecanice.

Fig 3. Transportor cu lant – REDLER

Racletii au diferite forme si sunt executati din otel sau plastic, in functie de tipul

produsului transportat.

Fundul transportorului este complet acoperit cu un strat antiuzura de Durogliss cu

grosimea de 5 mm, fixat prin suruburi si usor de inlocuit, care asigura o alunecare lina

cu frecari reduse, miscorand semnificativ gradul de spargeri ale boabelor.

Executia transportorului cu lant este modulara, din tronsoane fixate prin suruburi, din

tabla de otel galvanizata sau vopsita, iar la comenzi speciale din inox.

Caracteristici tehnice:

– Capacitatea de transport 5 – 200 t/h

– Transmisie prin lant simplu sau dublu cu pinioane, actionare prin moto-reductor

cu atac indirect.

– Role de teflon pentru suport lant pe partea de intoarcere la fiecare ≈1,5m.

– Capac de supraplin in partea finala a redlerului

9

Optional transportoarele pot fi dotate cu:

– Senzori de temperatura pe lagarele rotilor stelate

– Dispozitiv supraveghere rotatie

– Variator de viteza

– Siteme de functionare in zone ATEX – conform directivei 94/9/CE din 1994

Transportoarele cu lant – REDLER pot fi dotate cu doua tipuri de lant:

– Lant cu zale formate din eclise duble

– Lant cu zale forjate pentru sarcini ridicate

Lantul cu eclise duble conform DIN 8165, consta dintr-o combinatie de eclise

interioare si exterioare conectate prin bucsa si bolt, fixat prin saiba Zeger, splint sau

nituit.

Racletii pot fi din otel, sudati ori indoiti sau din nylon special.

Racletii din nylon au cateva avantaje importante si anume:

– sunt rezistenti la uzura

– flexibili, revin usor la forma initiala dupa depasirea unor obstacole

– au latimea mai mare decat a zalelor de otel. Faptul ca lantul se sprijina pe

racletii de plastic elimina contactul direct oţel-pe-oţel si reduce considerabil uzura

– sunt rezistenti la temperaturi între -20˚C si 70˚C, pentru temperaturi mai

ridicate de pana la 110 ˚ C se folosete un material special zytel

De asemenea se pot livra rotile de antrenate si intindere a lantului, daca este nevoie

de o reparatie mai complexa a transportorului.

VARIANTE CONSTRUCTIVE

a. Racleti indoiti

10

b. Racleti sudati

c. Racleti cu eclisa interioara falsa

2.2.2 Transportorul cu raclete cu flux discontinuu de material

Tipuri de lanturi

In cazul acestor tipuri de transportoare se folosesc :

- lanturi cu eclise si bolturi;

11

- lanturi cu eclise, bucse si role;

- lant cu raclet simplu ;

- lant cu raclet dublu ;

- lant cu furci .

Foarte utilizate la transportoarele cu raclete sunt cu eclise, bucse si role ai caror

parametri constructivi si functionali sunt dati in tabelul 1.

Fig. 5 Lanturi cu eclise, bucse si role:a,c – constructie simetrica cu dezaxare mica, respectiv

mare ;b,d – constructie asimetrica cu dezaxare mica, respectiv mare

Eclisele se executa prin stantare din tabla de otel OL 60 sau OLC 45. Bolturile

sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucsele si rolele se executa din

OLC 15, OLC 20 si se cementeaza. Eclisele si bolturile se calesc astfel ca duritatea lor sa

ajunga la 40-50 HRC. Lanturile cu eclise, bucse si role asigura o forta de tractiune foarte

mare in comparatie cu celelalte tipuri de lanturi. O alta catrgorie de lanturi frecvent

utilizate la transportoarele cu raclete o formeaza lanturile cu carlige executate prin

stantare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67.

12

Lant pentru transportoare

Aceste lanturi sunt utilizate pentru transport in industria de prelucrare a lemnului.

Sunt fabricate conform normei interne de întreprindere numai in categoria de rezistenta

U1.

Fig.6 Lant pentru trasportoare produs de TREFO S.A.Galati

Tabel 7 :Caracteristici tehnice

Calibru d (mm) Pas p(mm) Latime b(mm) Sarcina

de

proba

(kN)

Sarcina

de

rupere

(kN)

Nominal Tolerante Nominal Tolerante Nominal Tolerante

22 +0.3/-0.5 100 +/-2.3 77 +/-2.3 50 200

22 +0.3/-0.5 120 +/-2.3 77 +/-2.3 60 200

26 +0.4/-0.8 140 +/-2.6 87 +/-2.6 80 252

28 +0.4/-0.8 160 +/-2.8 94 +/-2.8 100 300

30 +0.4/-0.8 180 +/-3.0 101 +/-3.0 130 340

Tipuri de raclete

Racletele se confectioneaza din : otel, fonta, lemn, mase plastice, panza cauciucata

si au sectiunea corespunzatoare jgheabului sau tubului prin care se transporta materialul.

Racletele pot fi dintr-o bucata cu eclisa sau fixate pe acestea.

13

2.2.1. Aspecte tehnice privind materialul transportat

In practicile agricole traditionale, fertilizatori minerali si dejectii animaliere sunt

aplicate pe solul agricol pentru a creste aportul de nutrienti si a imbunatati calitatea

culturii. Cand acest surplus de nutrienti se infiltreaza prin terenul agricol si ajung in

mediul inconjurator exista riscul ca acestia sa devina poluanti, in principal din cauza

nitratilor proveniti din compusii azotati. Prin urmare, transportul fertilizatorilor minerali

si a dejectiilor animaliere trebuie facuta cu atentie, atat in ceea ce priveste cantitatea, cat

si perioada aplicarii, pentru a reduce riscul supra-acumularii nutrientilor si infiltrarea

acestora.

Depozitarea si pastrarea gunoiului de grajd trebuie facute ijn platform special

amenajate, construite din beton si prevazute cu planseu hidrolizat si pereti de sprijin inalti

de 2 metri, cu praguri de retinere a lichidului care iese din instalatie si canale de scurgere

a acestuia in bazinul de retentive.

Platformele trebuie sa aiba o capacitate de stocare suficienta, sa aiba cale de acces

sis a nu fie amplasate in apropierea cursurilor de apa sau in zone cu apa freatica la mica

adancime. De asemenea, ele trebuie amplasate la o distanta de cel putin 50 m fata de

locuinte si surse de apa potabila. Pentru a se descompune, gunoiul trebuie sa aiba o

umiditate de 70-75%, altfel se usuca si mucegaieste. Depozitarea sau lasarea gunoiului

in gramezi pe camp, chiar si pentru un timp relative scurt, e considerate o practica

Agricola gresita. Implica atat poluarea solului si apei, cat si irosirea si perderea azotului

pe care-l contine. Descarcarea sau depozitarea gunoiului in apropierea surselor de apa,

golirea sau spalarea buncarelor si rezervoarelor utilajelor de administrare a

ingrasamintelor in apele de suprafata sau in apropiere este strict interzisa.

2.3. Calculul principalilor parametri constructivi,

functionali si energetici

In cazul materialelor care curg usor, in timpul transportului, in fata fiecarei raclete

se acumuleaza o cantitate de material a carei suprafata face cu fundul jgheabului unghiul

ψ (unghiul de taluz natural in miscare) daca jgheabul are (ψ + α) daca transportorul este

inclinat cu unghiul α.

14

2.3.1 Calculul dimensiunilor si pasului racletelor

1. Latimea jgheabului, respectiv lungimea racletei :

21

0

1

vck

QkB

u

[m] ;

h

Bk 1 , unde:

ku – coeficient de umplere, functie de proprietatile de materialului transportat; ku =

0,67– 0,7;

c0 – coeficient de corectie care tine seama de faptul ca la marirea vitezei de transport,

coeficientul de umplere se micsoreaza ; c0 =0,97 – 0,75 ;

Q – capacitatea de transport a trnsportorului, kg/s;

ρ – densitatea materialului transportat, kg/m3 ;

v – viteza lantului transportorului, m/s.

Coeficientul de umplere este mic (ku = 0,57 – 0,8) in cazul in care se transporta

materiale care curg usor si in cazul in care raportul pr / h si inclinarile transportorului sunt

mari, si este mai mare (ku = 0,8 – 0,9) in cazul materialelor care curg greu. Rezulta ca

este recomandabil ca la transportoarele inclinate pasul racletelor sa fie mic.

Valorile coeficientului de corectie c0 ce depinde de viteza transportorului sunt date

in tabelul 7:

Tabel 7 :

v, m/s 0,5 1 1,5 2

c0 0,97 0,92 0,85 0,75

15

2. Inaltimea racletelor:

2

1

1 h

Bk

k

Bh ,unde h – inaltimea stratului de material;

k1=2-4. Alegem k1=3 si vom obtine:

k1=B/h=3 ;

ku=0,7 ;

c0=0,97 pentru v=0,5 [m/s] (conform tabelului 7 )

ρgunoi=600 – 800 (kg/m3) (conform anexa 4).

Alegem ρgunoi=600 [kg/m3];

mB 0,3056005,097,07,0

63 21

Inaltimea racletelor:

mk

Bh 0,102

3

0,305

1

3. Pasul racletelor:

h 2r k p

7,2)35,2( 22 kk

In aceste conditii vom obtine:

0,2750,1027,2 rp m

2.3.2. Calculul puterii necesare actionarii transportorului

In timpul transportului materialelor apar forte rezistente datorita ridicarii

materialului, datorita frecarii materialului transporta si a lantului cu raclete de jgheab,

datorita fortelor si momentelor de frecare ce apar la deplasarea lantului pe ghidaje,

datorita rigiditatii lantului la trecerea peste rotile de lant.

16

1. Forta de rezistenta la incarcarea transportorului cu material:

658,497,07,0

5,06

0

1

ck

vQF

u

N ;

2. Forta rezistenta ce apare pe ramura incarcata a transportorului :

LgF r cossin'

112 (N);

unde :

ρ1 , ρ1’ -masa pe metru liniar a materialului,respectiv a lantului cu raclete, (kg/m) ;

L – lungimea transportorului, (m) ;

125,0

61

v

Q masa pe metru liniar a materialului, (kg/m) ;

1

'

1 k masa liniara a lantului cu raclete, (kg/m);

)65,0(2 k pentru transportoare cu un lant ;

)96,0(2 k pentru transportoare cu doua lanturi ;

Alegem k = 0,7 deoarece transportorul va avea doua lanturi.

In acest caz vom obtine :

4,8127,0'

1 (kg/m) ;

β = 15° unghiul de inclinare al transportorului fata de planul orizontal;

wr = 2,25 coeficientul de rezistenta la deplasarea organului de tractiune .

Coeficientul de rezistenta la deplasarea organului de tractiune wr, depinde de tipul

lantului transportorului si de capacitatea de transport. Pentru capacitati de transport Q =

4,5 – 36 t/h , coeficientul de rezistenta va avea urmatoarele valori :

wr = 2,25 – 1,05 pentru transportor cu lant, cu eclise si bolturi ;

wr = 4,2 – 1,7 pentru transportor cu lant cu zale stantate.

Alegem transportor cu lant cu zale stantate

L = 3,5 (m);

70415,381,915cos25,215sin4,812 00

2 F N;

3. Forta rezistenta ce apare in ramura descarcata:

552,0835,381,915cos15sin25,24,8cossin 00'

13 LgF r N

17

4. Forta de tractiune :

)( 321 FFFcFt unde:

c – coeficient care tine seama de frecarea din lagare si de rigiditatea lantului la

trecerea peste rotile motoare si ghidaje nm ccc 21 ;

c1=1,03 –1,1 pentru role cu unghi de infasurare > π, n fiind numarul acestor role ;

c2=1,03–1,05pentru role cu unghi de infasurare ≤ π/2,n fiind numarul acestor role.

Alegem:

c1 = 1,05 ; m = 2 ;

c2 = 1,02 ; n = 2 ; (roti dintate cilindrice)

1,14721 nm ccc

2593)083,5257041658,4(147,1)( 321 FFFcFt (N);

2.3.3. Puterea necesara antrenarii transportorului:

'

0

310 cvFP t (kw);

c0’ = 1,2 – 1,3, coefficient ce tine seama de rigiditatea lantului la trecerea peste rotile

motoare ;

Alegem c0 = 1,25

1,6225,15,0259310 3 P (kw);

2.3.4. Puterea motorului electric de actionare:

tr

m

PP

25,1 ;

unde:

ηtr – randamentul transmisiei;

ηtr = 0,9;

In acest caz vom avea: 251,29,0

1,6225,1 mP (kw);

18

Alegem motorul electric ASI 132S-38-8.

2.3.5. Alegerea si verificarea lantului

Fortele rezistente ce apar in diverse sectiuni ale transportorului se determina

asemanator cu determinarea fortelor rezistente de la transportoarele cu banda. Deosebirea

fata de transportoarele cu banda o reprezinta faptul ca in punctul in care se presupune ca

rezistenta este minima se alege Fmin = 200 – 500 daN.

Pentru L ≤ 25 m avem :

Lm )2( '

11 kg ;

8,001m (kg) ;

Fd=0 pentru v=0,5 m/s

1. Fa = Fdescarcare (N);

Alegem Fmin = 300 daN

Fa = Fmin = 3000 N.

2. Fb = Fa + F3 = 3000 + 552,083= 3553 N ;

3. Fc = Fd + Fb =0 +3553=3553 N

4. Fe = Fc + F1 = 3553 + 4,658= 3557 N ;

5. Ff = F2 + Fe = 1704+ 3557= 5260 N ;

Ff = Fmax=5260 N

6. Fr = k * Fmax;

K = 8 pentru v = 0,5 m/s

Fmax = Ff ;

In acest caz vom avea:

19

Fr = 8 * 5260 = 42080 N = 4208 daN

Forta realizata de sistemul de intindere:

Fint = Fb + Fc = 3267 + 3267 = 6533 N

Sageata maxima a lantului pe ramura descarcata :

a

l fF

glf

min

2

2

max8

(m) ;

l2 = L / 2 ; s-a considerat ca sustinerea lantului se face pe o singura roata de lant ;

0,01130008

81,9)2

5,3(21 2

max

f m ;

Sageata maxima pe ramura incarcata:

a

lll fF

glf

min

2'

max8

)( (m) ;

l1 = L/2 ;

0,02630008

81,975,1)4,812( 2

max

f m ;

fmax ≤ fa =0,04l1=0,07 pentru ramura descarcata de material ;

fmax ≤ fa = 0,04l2=0,07 pentru ramura incarcata cu material ;

2.4. Calcule de dimensionare pentru arbori şi

rulmenţi

20

2.4.1. Dimensionare transmisiei cu lant-roata de lant

Alegem lant cu eclise, bucse si role in functie de PD.

PD = P/ cp = 1,62/ 0,83 = 1,952 kw

Alegem cp in functie de z1=27, cp =0,83

𝑛 =𝑣∙60∙1000

𝑧∙𝑝=

0.5∙60∙1000

27∙15.875= 70 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛;

Din STAS 5174-66 alegem lant cu role si zale scurte, avand simbolul 10 A.

21

- Pasul lantului p= 15,875 mm = 0,015875 m;

- Sarcina maximă de rupere pentru lanț dublu: S = 4400 daN;

- Lățimea interioară: amin = 9,53 mm;

- Latimea peste eclisele interioare: a1 max = 13,84 mm;

- Latimea intre eclisele exterioare: a2 min = 13,97 mm;

- Diametrul exterior al rolei: d1 max = 10,16 mm;

- Diametrul interior al bucsei: d2 min =5,13 mm;

- Latimea eclisei:-interioare: b1 max = 15,09 mm;

-exterioare: b2 max = 13,03 mm;

- Diametrul boltului: d3 max = 5,08 mm.

- Lungimea finală (în stare asamblată) pentru lanț dublu: L2max=39,9 mm;

- Lungimea suplimentară pentru închidere: Le max=4,1 mm;

- Distanța între rânduri: e=8,11 mm;

- Aria articulației lanțului: Aa=1,06 cm2=106 mm

2;

- Masa pe metru liniar pentru lanț dublu: G=1,95 kg.

2.4.2. Proiectarea rotilor de lant:

Deoarece raportul de transmisie i1,2=1 vom avea numarul de dinti, z=27 dinti.

Dimensiunile rotilor de lant vor fi:

- Pasul de coarda:

p = p = 15,875 mm;

- Diametrul nominal al rolei lantului:

d1 = 10,16 mm;

- Diametrul de fund:

Di = Dd – d1 = 136,744-10,16=126,584 mm;

- Diametrul de varf:

1max25,1 dpDD de = 146,428 mm;

1min)

6.11( d

zpDD de = 141,518 mm;

De=143 mm

22

- Diametrul de divizare:

136,744

27

180sin

15,875

180sin

z

pDd mm;

- Diametru rolei calibru:

dc = d1 = 10,16 mm;

- Dimensiunea peste role pentru numar par de dinti:

M = Dd + p(1-(1,6/z)) = 145,979 mm;

- Raza de curbuara a locasului rolei:

profil minim: R1 min = 0,505*d1 = 0,505*10,16= 5,131 mm ;

profil maxim: R1 max = 0,505*d1 + 0,069*(d1)1/3

= 0,505*10,16+ 0,069*(10,16)1/3

R1 max = 5,28 mm ;

R1=10 mm

- Unghiul locasului rolei:

δmax = 140 – 90/z = 140 - 90/27= 133,155º

δmin = 120 – 90/z = 120 – 90/27 = 113,331º

- Raza de curbura a flancului dintelui:

R2 min = 0,12*d1*(z+2) = 0,12*10,16*(27+2) = 35,357 mm;

R2 max = 8* d1*(z2 + 180)*10

-3 = 73,884mm;

- Latimea dintelui:

B1 = 0,95*amin = 0,95*9,53 = 8,863 mm;

23

- Tesirea dintelui:

f = 0,1p÷0,15p.

Alegem f = 0,1p = 0,1*15,875 = 1,588mm;

- Raza de tesire minima:

R3 min = p = 15,875 mm;

- Raza efectiva de racordare la obada rotii:

R4 ef = 0,3 mm ;

Pentru 9,535 < p ≤ 19,05

- Diametrul obadei rotii:

13,0215,0905,127

180875,151205.1

1804max15 ctgRb

zctgpD

ef

D5 =118,375 mm ;

- Distanta dintre randurile de zale:

e = 18,11 mm;

2.4.3. Predimensionarea arborilor si alegerea capetelor de arbore

Arborii sunt solicitati la torsiune (prin intermediul lor se transmit momente de

torsiune de la o roata la alta, sau de la o roata la o semicupla de cuplaj) si incovoiere, ca

urmare a fortelor introduse de angrenaje si de transmisiile prin element intermediar.

Materialele recomandate in constructia arborilor sunt: otelurile carbon de uz

general OL 42, OL 50, OL 60 STAS 500/2-80, oteluri carbon de calitate OLC 25, OLC

35, OLC 45 STAS 880-80, oteluri aliate pentru piese tratate termic sau termochimic 13

CrNi 30, 15 Cr 08, 18 Mo Cr 10 STAS 791-88. De obicei, in cazul pinioanelor arborii se

confectioneaza din acelasi material cu acestea, pinionul fiind dintr-o bucata cu arborele.

Intr-o astfel de situatie, materialul arborelui este impus implicit de cel folosit pentru

angrenaj.

In faza de predimensionare momentele de incovoiere nu pot fi determinate,

intrucat nu se cunoaste pozitia fortelor fata de reazeme si nici valorile acestora. Intr-o

astfel de situatie, predimensionarea arborilor se face la torsiune, singurul elemment

cunoscut fiind momentul de torsiune, Mt. In acest caz, se admit valori reduse ale

24

tensiunilor admisibile de torsiune, τat = 10…30 Mpa, ca urmare a faptului ca arborele este

solicitat si la incovoiere.

3

1

16

at

tMd

, unde Mt = (N*mm) si τat = (MPa);

n

pM t

30106 ,

Unde:

p = puterea, (kW) ;

n = (rot/min);

τat = 10…30 (MPa) .

Alegem τat = 10 (MPa);

v = viteza lant = 0,5 m/s;

n=70 rot/min

30780070

2,25130106

tM N*mm ;

3

1

10

30780016

d = 37,384 mm ;rezultă d=40 mm

2.4.4. Alegerea capetelor de arbore

Capetele de arbori ce fac legatura intre diferitele parti ale transmisiei mecanice sau

intre transmisie si motorul de actionare, respectiv masina de lucru, sunt standardizate,

conform STAS 8724/3-74.

Alegerea lor se va face in functie de momentul de torsiune de calcul, capabil sa-l

transmita arborele. Odata ales diametrul capatului de arbore, se stabilesc tolerantele, clasa

de precizie a diametrului acestuia, precum si lungimea capatului de arbore. In ceea ce

priveste lungimea capatului de arbore, aceasta poate fi aleasa serie scurta (recomandata

din considerent de economie de material) sau serie lunga.

Deoarece d = 40 (mm), dca = 35 (mm) si l = 80 (mm) serie lunga, unde

l-lungimea capatului de arbore.(pag103)

25

2.4.5. Alegerea rulmentilor

Alegerea tipului de rulment constituie o problema complexa pentru proiectant. El

trebuie sa ia in considerare unele criterii cum sunt:

-directia si marimea sarcinii;

-turatia de functionare;

-marimea deformatiilor unghiulare;

-preluarea dilatarilor axiale ale arborilor;

-posibilitatea de montare si demontare cat mai usoara;

-spatiul disponibil pentru montaj;

-clasa de utilizare a rulmentilor (conform STAS 5115-85, se prefera alegerea

rulmentilor din clasa de utilizare 1,care se fabrica in mod curent);

-modul de utilizarea ungerii rulmentilor.

Ca marime, rulmentul se alege in functie de diametrul fusului dfus si de conditiile

functionale (de incarcare, de turatia arborelui) pe care se monteaza. Diametrul fusului se

alege constructiv in functie de diametrul capatului de arbore dca si trebuie sa fie divizibil

la cinci, cu valoarea exprimata in mm.

dfus = dca + 5…8 mm

Diametrul fusului:

dr= 5 +35 =40 mm

Alegem rulmenti radiali cu bile numarul 6008 din STAS 3041-68.

D = 68 mm ;

B = 15 mm ;

r = 1,5 mm ;

C=13,2 kN; C0=149,5 kN; d1,r=45 mm; r1=1 mm

2.4.6. Alegerea si verificarea ansamblurilor arbore-butuc

Asamblarea rotilor dintate a rotilor de curea si de lant pe arborii transmisiei

mecanice se realizeaza de regula prin intermediul penelor paralele, al canelurilor si al

strangerii proprii (asamblari presate). Se pot folosi, de asemenea, pentru capete de arbori

26

asamblarea pe con, la care, pentru siguranta, se utilizeaza pana disc. Geometria penelor si

canelurilor este standardizata si se alege in functie de diametrul arborelui din sectiunea de

montaj si de latimea butucului rotii dintate, de curea sau de lant ce se monteaza pe

arborele respectiv.

Cele mai utilizate elemente de asamblere arbore-butuc, in transmisiile mecanice,

sunt penele paralele.

Alegem pana forma A din STAS 1004-81 cu urmatoarele dimensiuni:

Pana 1:

Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:

b = 8 (mm) t1 = 4 (mm)

h = 7 (mm) t2 = 3,3 (mm)

l = 80 (mm) r2 = 0,4 (mm)

c = 0,4 (mm)

Pana 2:

Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:

b = 12 (mm) t1 = 5 (mm)

h = 8 (mm) t2 = 3,3 (mm)

l = 53 (mm) r2 = 0,4 (mm)

c = 0,6 (mm)

Odata alese penele paralele in functie de diametrul arborelui d0 si de inaltimea

butucului LB, respectiv lungimea capatului de arbore lC, se face verificarea acestora.

Verificarea penelor paralele consta in determinarea tensiunilor efective de strivire pm si

de forfecare τf si compararea acestora cu eforturile admisibile: pam, τaf.

0

4

dlh

KMp

c

Atm

≤ pam = 100…120 (MPa)

0

2

dlb

KM Atf

≤ τaf = 60…80 (MPa),

in care:

Mt = momentul de torsiune nominal transmis de arborele respectiv;

KA = factorul de utilizare;

27

h, b = dimensiunile sectiunii penei paralele (STAS 1004-82);

lc = lungimea de contact a penei cu butucul; depinde de forma penei.

lc = l – b/2, pentru pene paralele forma A (cu capete rotunjite)

Verificarea penelor: pam = 100…120 (MPa)

I. Pana 1:

0

4

dlh

KMp

c

Atm

=

30767

10780034

= 5037 (MPa) ≤ pam

lc = l-b/2=76 mm

0

2

dlb

KM At

f

=

30808

10780032

=32,058 [MPa] ≤τaf = 60...80 (MPa)

II. Pana 2:

0

4

dlh

KMp

c

Atm

=

40477

10780034

=6436 MPa

0

2

dlb

KM Atf

= 24,195

405310

10780032

Mpa

Dimensiunile inelelor de siguranță :

Inel elastic

d2=36,5 mm

amax=6 mm

baproximativ=4,4 mm

28

g (h11)=1,5 mm

d4 min=2,5 mm

d3=43,5 mm

Canalul din arbore

d1 =37,5 mm

m1 (H11)= 1,9 mm

m2 min =2 mm

n min=2 mm