RUL-A. LAGĂRE CU ROSTOGOLIRE (RULMENŢI)  - APLICAŢII

RUL-A.1 SISTEMUL DE LĂGĂRUIRE A ARBORELUI DE INTRARE AL UNUI REDUCTOR CILINDRIC DE TURAŢIE 

 

            CUPRINS

                   RUL-A.1.1  DATE DE PROIECTARE

                   RUL-A.1.2 ALEGEREA SCHEMEI DE MONTAJ ŞI A RULMENŢILOR

                   RUL-A.1.3 SCHEMA DE CALCUL

                   RUL-A.1.4 VERIFICARE/DIMENSIONARE             

                   RUL-A.1.5  PROIECTAREA SCHEMELOR DE MONTAJ, UNGERE ŞI ETANŞARE

                   RUL-A.1.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN    

 

Să se proiecteze sistemul de lăgăruire al arborelui de intrare al reductorului cilindric într-o treaptă, cunoscând schema din fig. RUL-A.1.1 şi datele din tab. RUL-A.1.1.

Rezolvarea se face parcurgând metodologia din cap. RUL-P.1 cu centralizarea rezultatelor parţiale şi finale în lista RUL-L.1.

 

RUL-A.1.1  DATE DE PROIECTARE

Tab. RUL.A.1.1 Definirea problemei de proiectare

 

Fig. RUL-A.1.1 Schemă  funcţională a arborelui de intrare 

(reductor cilindric într-o treaptă)

Date iniţiale

a.       Turaţia,  n = 960 rot/min, constantă.

b.       Forţele din lagăre: FA  = 376,6 N, RA= 741,5 N; FB  = 376,6 N, RB= 669,16 N.

c.        Valorile diametrelor fusurilor de montaj, dA = 30 mm.

d.       Durata de funcţionare, Lh = 9000 ore.

e.        Condiţii de funcţionare: se integrează într-un reductor de turaţie care antrenează un ascensor greu,   temperatura, -25…50oC; caracteristicile mediului – praf şi umezeală ridicată).

f.         Condiţii ecologice (utilizarea de materiale şi tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecţia vieţii).

 

RUL-A.1.2 ALEGEREA SCHEMEI DE MONTAJ ŞI A RULMENŢILOR

 

Alegerea schemei de lăgăruire şi tipodimensiunilor rulmenţilor  (subcap. RUL-T.4)

Din analiza datelor de intrare precum şi a recomandărilor din literatura de specialitate rezultă:

-         forţele de încărcare sunt reduse: forţa radială mică, forţa axială mică;

-         din considerente de eficienţă tehnologică legate de prelucrarea alezajelor în carcasă se adoptă rulmenți identici;

-         se adoptă sistemul de lăgăruire cu două lagăre care preiau sarcinile axiale, fiecare pe câte un sens  (interior-exterior).

Se adoptă rulmenţi radiali cu bile seria mijlocie:

Informaţii despre rulmentul adoptat  (fer. RUL-P.1.1)

Tipul rulmentului

Simbol

Dimensiuni principale [mm]

Capacitatea dinamică,C [N]

Capacitatea statică, C0 [N]

Factorii de calcul

d [mm]

D [mm]

B [mm]

e

X

Y

Rulment radial cu bile

6206

30

62

16

20300

11200

0,24

0,56

1,8

Obs. Clasa de precizie, P0 (condiţii normale de ghidare); clasa jocului, CV (condiţii normale de funcţionare); valorile factorilor e, x şi y se determină din fer. RUL-P.1.1 în funcţie de FaA = FaB = 376,6 N

 

RUL-A.1.3 SCHEMA DE CALCUL

 

Forţele de încărcare a lagărelor (subcap. RUL-P.1.3.1)

Încărcarea rulmenţilor:

Lagărul A: FaA = 376,6 N, FrA= 741,5 N

Lagărul B: FaB = 376,6 N, FrB= 669,16 N

Rulmentul din lagărul A este cel mai solicitat (forţa radială mai mare decât cea a lagărului B şi pentru verificare:

Fa = 376,6 N, Fr= 1093,12 N

Sarcina dinamică/statică echivalentă a rulmentului încărcat cu sarcini constante (tab. RUL-T.8.1.2)

Parametrii din relaţiile de calcul

Relaţiile de calcul

e = 0,24; X=0,56; Y=1,8 - factori de influenţă, constante de calcul asociate rulmenţilor radial cu bile pe un rând (subcap. RUL-A.1-2; fer. RUL-P.1.1).

   (fer. CEL-C.1) 

 

RUL-A.1.4 VERIFICARE/DIMENSIONARE

 

Calculul de verificare după capacitatea de încărcare dinamică

Parametrii de calcul

Relaţii de calcul

Verificare

C = 20300 N – capacitatea dinamică din catalog;

P=741,5 N – sarcina dinamică;

p = 3, pentru rulmenţii cu bile;

n = 960 rot/min – turaţia;

Lh = 9000 ore – durata de funcţionare impusă

=  6404 milioane de rotaţii (fer. RUL-C.2)

 

  =111189 ore (fer. RUL-C.2)

 

 

Lhef  >>> Lh, verificare îndeplinită îndepărtat;

se poate face un calcul de dimensionare pentru alegere după capacitatea dinamică.

Calculul de alegere după capacitatea de încărcare dinamică (durabilitate)

Parametrii de calcul

Relaţii de calcul

Alegerea rulmentului după capacitatea dinamică

P=741,5 N – sarcina dinamică echivalentă;

p = 3, pentru rulmenţii cu bile;

n = 960 rot/min – turaţia;

Lh = 9000 ore – durata de funcţionare impusă

  =  518,4 milioane de rotaţii (fer. RUL-C.3)

 

 = 8781,2 N (fer. RUL-C.3)

Se alege (fer. RUL-P.1.1),  respectând condiţia, Cnec   ≤  Ccatalog = 13800 N, rulment 6006 (acelaşi tip de rulment cu acelaşi alezaj, dar cu o serie de dimensiuni inferioară şi acelaşi alezaj) cu parametrii (modificare în lista RUL-L.1): D = 55 mm, B = 13 mm, C=13800 N.

 

RUL-A.1.5  PROIECTAREA SCHEMELOR DE MONTAJ, UNGERE ŞI ETANŞARE

 

Alegerea lubrifiantului şi sistemului de ungere (subcap. RUL-T.9, RUL-P .1.5)

Alegerea lubrifiantului: Dm = (D+d)/2) = 42,5 mm;  Dmn = 40800 mm.rot/min; din fer. RUL-P.5 se alege ulei mineral de vîscozitate medie, marca TIN 125EP (acelaşi ca pentru angrenaj).

Alegerea sistemului de ungere (fer. RUL-P.4): ungerea rulmenţilor se face prin stropire (barbotare) din baia de ulei a reductorului, carcasa inferioară

Alegerea ajustajelor, toleranţelor de execuţie şi rugozităţilor pentru fusul arborelui şi pentru alezajul din carcasă (subcap. RUL-T.9, RUL-P.1.5)

Alegerea ajustajelor: pentru cazul construcţii de maşini în general (inclusiv, reductoare de turaţie) arbore-inel interior (alezaj unitar) rulment radial cu bile cu d=30 mm din fer. RUL-P.3, rezultă:  câmpurile de toleranţă:  , pentru arbore, , pentru alezajul carcasei.

Abaterile de formă şi poziţie se adoptă(v. fer. RUL-P.4): t = t1 = 0,0035 mm, t2 = t3 = 0,011 mm, pentru arbore; t = t1 = 0,0055 mm, t2 = t3 = 0,013 mm, pentru şi alezajul din carcasă.

Rugozitatea  se adoptă (fer. RUL-P.4): Ra=0,8 μm pentru arbore şi alezajul din carcasă.

Alegerea soluţiei constructive de fixare axială, montare şi demontare (subcap. RUL-T.9, RUL-P,1.5)

Alegerea soluţiei de fixare axială:  inelului interior al rulmentului se fixează axial pe arbore prin umăr; inelul exterior se fixează axial prin capac (fer. RUL-S.3).

Montarea/demontarea: prin presare la temperatura obişnuită cu scule şi dispozitive adecvate uzuale (fer. RUL-S.4); ordinea de montare; mai întâi se montează rulmentul pe arbore.

Alegerea soluţiilor constructive de reglare a jocurilor şi pretensionare (v. subcap. RUL-T.9, RUL-P,1.5)

Scheme de reglare a jocului axial: prin deplasarea inelului exterior ca urmare a folosirii de distanţiere calibrate dimensional montate între capac şi carcasă (fer. RUL-S.1).

Alegerea schemei de etanşare a lagărelor (subcap. RUL-T.9, RUL-P,1.5)

Scheme de etanşare: etanşare mobilă împotriva intrării impurităţilor din exterior şi uleiului din interior cu inel din pâslă sau garnitură manşetă montată în capac la partea de cap a arborelui; etanşare fixă cu garnituri din carton presat împotriva curgerii uleiului din interior în zonele capacelor oarbe (fer. RUL-S.5).

 

RUL-A.1.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN    

 

Preprocesarea modelului de calcul

  ®  untitled.JPG ®untitled1.JPG  ®    

Introducerea datelor şi selectarea opţiunilor de calcul

Date şi opţiuni directe

Date şi opţiuni auxiliare

 

                                                                                                       

untitled1.JPG     

   

Rezolvarea modelului

Se activează butonul,

®

Corectare neconcordanţe sau erori în datele de intrare (numai dacă apar ferestre de avertizare)

®

®

®

Se salvează modelul în fişierul RUL-MD.1 (format htm, rtf sau pdf

Postprocesarea rezultatelor

 

Obs. Din analiza datelor de mai sus precum şi a celor din fişierul RUL-MD.1 se validează datele parţiale obţinute prin calculul clasic.