UNIVERSITATEA DIN PITEŞTIFACULTATEA DE MECANICĂ

ŞI TEHNOLOGIESpecializarea ITT

SESIUNEA DE COMUNICĂRIA CERCURILOR STIINTIFICE

STUDENTESTI

Autori: Vacaru Patru Daniel, ITT IIIMalea Dragos, ITT III

Îndrumător:S.l. dr. ing. Sorin ILIE

Piteşti, mai 2012

1

CUPRINS

Cap.1.Proiectarea transportoarelor cu banda.Studiu de caz.................2

1.1.Transportoare cu banda..................................................................2 1.2.Constructia transportorului cu banda............................................2 1.3.Dsipozitive de intindere,incarcare si descarcare a transportoarelor cu banda.................................................................3Cap.2.Proiectarea utilajului...................................................................4

2.1.Dimensionarea benzii......................................................................4 2.2 Dimensionare tobelor......................................................................5 2.3.Dimensionarea rolelor.....................................................................5 2.4.Determinarea fortelor in banda in puncte caracteristice.................6 2.4.1.Puterea necesara actionari...........................................................8 2.5.Alegerea motorului electric si verfificarea la demaraj...................92.5.1.Alegerea motorului electric...........................................................92.5.2.Verificarea la demaraj..................................................................102.6.Alegerea reductorului de turatie.....................................................112.7.Alegerea cuplajului Motor-Reductr................................................122.8.Alegerea cuplajului reductor-arbore principal..............................142.9.Dimensionarea subansamblului tobei de actionare......................152.9.1.Dimensionarea arborelui............................................................162.9.2.Dimensionarea tobei...................................................................162.9.3.Dimensionarea penelor..............................................................172.9.4.Alegerea rulmentilor..................................................................182.9.5.Dimensionarea capetelor arborelui..........................................182.10.Dimensionarea lagarului din capat...........................................192.10.1.Dimensionarea subansambluilui tobei de intindere..............202.10.2.Dimensionarea glisierelor......................................................20

2

1.PROIECTARE TRANSPORTOARELOR CU BANDA

STUDIU DE CAZ

Instalaţii cu organ de tracţiune flexibil, în princip al benzi, lanţuri sau cabluri cuprind transportoarele cu bandă, elevatoare cu bandă, elevatoare cu ficţiune, transportoare cu lanţuri portante, cu lanţuri şi plăci, etc. 1.1.TRANSPORTOARE CU BANDA În industria alimentară, transportoarele cu bandă sunt folosite în silozurile de cereale pentru transportul produselor cerealiere. Transportoarele cu bandă se utilizeaza pentru transportul pe orizontală sau pe direcţie înclinată faţă de orizontală cu un unghi de 5-25°, atât a sarcinilor vărsate cât şi a sarcinilor în bucaţi.De asemenea traseul pe care lucrează transportul poate fi combinat,fiind format din zone orizontale,zone înclinate,unite între ele cu zone curbe. Ţinând seama de rezistenţa benzilor, lungimea maximă a transportoarelor cu bandă s-a limitat la 250-300m. În cazul în care sarcina trebuie sa fie transportată pe distanţe mai mari, se utilizează o instalaţie de transport compusă din mai multe transportoare care se alimentează în serie. În cazul transportoarelor înclinate, unghiul de înclinare al benzii se ia în funcţie de proprietăţile sarcinilor transportate, de unghiul de frecare al materialului transportat cu bandă, de mărimea unghiului de taluz natural, de viteză de transport si de modul de alimentare al transortorul. 1.2. INCARCAREA SI DESCARCAREA TRANSPORTOARELOR CU BANDA Pentru funcţionare transportorului cu bandă este necesar ca banda sa fie întinsă astfel ca între rolele de reazem să nu se formeze săgeţi prea mari şi să se poată realiza transmiterea forţei de tracţiune corespunzătoare frecării necesare dintre tambur şi bandă.Această forţa de întindere este aplicată benzii cu ajutorul unui dispozitiv de întindere care este astfel conceput încât să poată prelua şi alungirea permanentă care o suferă banda prin funcţionare îndelungată. Dispozitivele de întindere sunt de două feluri: cu şurub şi cu greutate. Dispozitivul de intindere cu şurub este de construcţie simplă, dar prezentă dezavantajul ca forţa de întindere a benzii variază pe măsura ce banda se alungeste sau se schimbă gradul ei de încarcare,ceea ce impune un control des al întinderii benzii.

2. PROIECTAREA UTILAJULUI 2.1 DIMENSIONAREA BENZII

Benzile instalaţiilor de transport continuu îndeplinesc atât funcţia de organ de tracţiune cât şi de aceea de organ de lucru.Pentru transportoarele cu bandă din industria alimentară se folosesc benzile textile cauciucate şi în anumite cazuri benzile metalice. Materialul folosit pentru benzi se alege în funcţie de condiţiile de lucru ale instalaţiei. La benzile în construcţie tăiată,în unele cazuri,se intrebuintează în afara straturilor intermediare normale,un strat special rar 2,ce înconjoară straturile intermediare fie numai pe deasupra şi lateral, fie numai lateral,care serveşte pentru a mări aderenţa dintre startul superior şi pojghiţa de cauciuc,precum şi pentru întarirea marginilor benzii.

3

Fig.1

1-înveliş de cauciuc cu rol de suprafaţa de lucru 2-ţesatură de apărare (ce poate lipsi) 3-strat de resistenţa a tracţiunii 4-inserţii textile 5-strat de cauciuc cu rol de suprafaţă de sprijin 6-plasă de sârmă 7-strat de azbest 8-cabluri metalice Grosimea benzilor cauciucate este în funcţie de grosimea straturilor de ţesatură şi de grosimea straturilor protectoare.Ea se determină cu relaţia:

δ = a . i + δ1 + δ2 [mm] Pentru banda plata: πm = 150. B2. ρ. v .ψ [ t/ h ]

B= = = 0,702 m

B= latimea benziiB=800 mm 2.2 DIMENSIONAREA TOBELOR Pentru antrenarea benzilor cauciucate cat si a celor din otel se utilizeaza tobe de actionare si tobe de deviere.Tobele pentru antrenarea benzilor fie din forta marcilor Fe 250, Fc 150 turnate dintr-o singura bucata , fie in constructie sudata din tabla si profile laminate.Diametrul tobelor pentru benzi cauciucate se stabileşte pe baza relaţiei:D = 130 ; D>(125...150)i D = 130 . 8 = 1040 mm.L = 1,2 . B L = 1,2 . 800 = 960 mm .

2.3 DIMENSIONAREA ROLELOR In scopul miscarii sagetii benzii, intre toba de actionare si cea de intindere banda se sprijina pe role. Rolele se executa turnate sau in constructie sudata , montandu-se liber pe ax , prin intermediul rulmentilor, mai rar pe lagarele de alunecare. In figura de mai jos se executa montajul unei role pentru sustinerea benzii cauciucate.

4

Fig.2

In cazul benzilor cauciucate distanta dintre rolele de sustinere,pentru ramura incarcata , se poate determina si in functie de greutatea specifica a materialului transportat si de latime a benzii,folosind relatia: l’ = 1750 – 0,625 . B [ mm ] pentru γ =104 [N/ m3 ] l’ = 1750 – 0,625 . 800 = 1250 mm = 1,25 m Lr = B + 150 = 800 + 150 = 950 mm Dr = 110 mm. 2.4 DETERMINAREA FORTELOR IN BANDA IN PUNCTE CARACTERISTICE

Marimea fortei din ramura ce se infasoara pe organul de actionare va trebui sa invinga rezistentele la deplasare ale benzii de pe tot traseul. Forta intr-un punct i al benzii se determina in functie de forta din punctul anterior si de rezistenta la deplasare a benzii intre cele doua puncte . Si = Si -1 + Wi-1

Fig.3 Pe baza acestei figuri se poate scrie sistemul de ecuatii: S1 = Sd

S2 = S1 + W12

S3 = kg . S2

S4 = S3 + W34

5

Si = Sd . eμα

Din dezvoltarea sistemului rezulta: Si = eμα(kg . W12 + W34)/ eμα - kg

Sd = kg . W12 + W34/ eμα - kg unde: W12 = rezistenta la deplasare pe tronsonul 1-2 [ N ] ; W34 = rezistenta la deplasare pe tronsonul 3-4 [ N ] ; α = unghiul de infasurare pe toba [ rad ] ; μ = coeficientul de frecare intre banda si toba de actionare ;

2.4.1. PUTEREA NECESARA ACTIONARII

Depinde de sarcinile utile (greutatea materialului,greutatea benzii, greutatea rolelor),de rezistentele la deplasare pe baza relatiei:

FP=Si – Sd + Wa Unde : Fp = forta la periferia tobei de actionare [N ] ; Si =forta in ramura ce se infasoara pe toba de actionare [ N ] ; Sd = forta in ramura ce se desfasoara pe toba de actionare [ N ] ; Wa= rezistenta la infasurare pe organul de actionare [ N ]; v = viteza transportorului [ m/s ] η = randamentul global al transmisiei mecanice de la motor la toba ; Wa = ka (Si – Sd ) = 0,01 ( 2280 – 1219 ) = 11 [N ] Fp = 2280 – 1219 + 11 = 1072 [ N ] 2.5 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC SI VERIFICAREA LA PORNIRE 2.5.1 Alegerea motorului electric Alegerea motorului electric necesar actionarii transmisiei mecanice ce actioneaza toba de actionare , se face in functie de puterea determinata anterior, cu conditia ca puterea nominala a motorului ales sa fie mai mare ca aceasta. P = 2,88 [ Kw ] ; Pn > P ; Pn = 3 [kW ] Se alege motorul ASI 132 M-38-8 : Pn = 3 [kW ] , ne = 710 [ rot/min ]

6

Fig.4

Dimensiunile de gabarit ale motorului ASI M 132-38-8

Tipul Demotor

A AA AB B BB D E H HD K L

ASI M132-38-8

216 52 278 178 230 38 80 132 305 10 490

2.5.2 Verificarea la pornire Puterea dezvoltata de motorul de actionare in perioada de pornire este:

Forta la periferia tobei este data de relatia: Fpd = Smax – Sd + Wa Tensiunea maxima in ramura ce se infasoara pe toba de actionare este: Smax = Si + Sdin Sdin = S’

din + S’’din

S’din = [ N ]

Unde : g = acceleratia gravitationala [ m/s2 ] ; v = viteza de transport [ m/s ] ; td = timpul necesar pornirii [ s ] ; td = 2 [ s ] ; n = nr. total de role de sprijin din zona incarcata si descarcata ;

S’din = = 230 [N]

2.6 ALEGEREA REDUCTORULUI DE TURATIE

7

Pn = 6,15 [ kW ] ; A = 285 mm Se alege reductorul cu doua trepte seria 2H1-001.

Fig.5 Dimensiunile principale de gabarit pentru A= 285 mm . A= 285 mm A1= 125 mm A2= 160 mm B= 156 mm C= 95 mm D = 25 mm E= 210 mm F= 250 mm G = 200 mm H= 180 mm K= 360 mm Ko= 336 mm L = 578 mm Lo= 470 mm M = 155 mm N = 60 mm P = 91 mm d1 = 30 mm d 2= 55 mm d3 = 18 mm l1 = 58 mm l2 = 82 mm s = 22 mm Filetul suruburilor de fixare M16 Masa(fara ulei) kg 115

2.7.ALEGEREA CUPLAJULUI MOTOR- REDUCTOR

Fig.6 Se alege cuplajul elastic cu bolturi. Acest cuplaj permite deplasari axiale pana la 5 mm , radiale pana la 1 mm si unghiulare pana la 1o , amortizeaza socurile si vibratiile torsionale, schimba frecventa oscilatiilor proprii ale arborilor evitand rezonanta . Cuplajul elastic cu bolturi este standardizat, in STAS 5982-79 , executandu-se in doua variante (tip N si tip B) . Cel mai utilizat este cuplajul tip N.

8

Dimensiuni constructive : l2 = 24 mm l3 = 42 mm D = 112 mm D1= 85 mm D2= 62 mm d4 = 6 mm (M6) s = 2 mm nr.bucati= 6 δ= 1,5 . d4 = 1,5 . 6 = 9 mm ; δ1 = 8 mm ;

2.8.DIMENSIONAREA PENELOR

Fig.7

d5 = 70 mm ; b = 20 mm; h = 12 mm; t1 = 7,5 mm; t2 = 4,9 mm Pu = Fp . v [ kW ] ; Pu = 1072 . 2,5 = 2680 [ kW ]

Forta care actioneaza in asamblarea cu pana paralela , se calculeaza cu relatia :

Unde : Mt = momentul de torsiune la arbore pe care se afla pana [ N mm ] d2 = diametrul arborelui pe tronsonul respectiv al asamblarii μ = 0,15 – coeficientul de frecare dintre pana si butucul rotii

d2 = 55 mm ; b = 16 mm; h = 10 mm; t1 = 6 mm; t2 = 4,3 mm

Unde : h = inaltimea penei Pa = presiunea admisibila de contact , pentru sarcini pulsatorii

BIBLIOGRAFIE

Marian,I.Transport minier. Editura Tehnica, Bucuresti,1978Alamoeranu, M.,Iofocea, D Album de desene si elemente tipizate pentru masini de ridicat si transportat. Partea a II-a. I>C>B> 1982.

9

Sbora, T; Serban, D; Nistorescu, T – Sistemul unitar al transporturilor, Scrisul Romanesc,Craiova 1984Constantinescu, I>N>,Darabont,AL., Meret,N. - Mecanica masinilor si a instalatilor miniere si de preparare. Editura Tehnica, Bucuresti,1978Manea, Gh,. Organe de Masini. Editura Tehnica, Bucuresti 1970Bostan,I,.Dulgheru, V,.Grigoras, S,.- Transmisii Planetare Precesionale si Armonice. ATLAS. Editura Tehnica, Bucuresti 1997,Editura “Tehnica”, Chisinau 1997

10