Univerzitet u Zenici Mašinski fakultet
Predmet: Inženjerstvo Inženjerstvo površina
Školska Školska godina: 201 7/18
Student: edim !a"i#
PROJEKTNI ZADATAK U okviru okviru projektno projektnog g zadatka zadatka potrebno je proračuna proračuna i konstru konstruisa isa centralni centralni protočni protočni sistem sistem za podmazivanje uljem. Za protočni sistem sa prigušnicama, potrebno je:
●
dimenzionisa pogonski agregat: ○
minimalnu količinu ulja u rezervoaru,
○
izabra pumpu i proračuna kapacitet pumpe,
○
izabra elemente za kontrolu i regulaciju,
○
izabra fltere,
○
dimenzionisa hladnjake odnosno grijače ako su potrebni
izračuna potrebnu količinu ulja za podmazivanje
●
izabra priključne elemente
●
izvrši izbor sredstva za podmazivanje !izbor ulja"
●
dimenzionisa tlačni i povratni cjevovod !du#inu i prečnik"
●
Zadam sistemom za podmazivanje podmazivanje podmazuju se sljede$i elemen:
radijalni klizni le#aj kod koga se ostvaruje hidrodinamičko podmazivanje !br.kom. %"
●
kotrljajni le#aj, kuglični !br.kom. &"
●
●
kotrljajni kotrljajn i le#aj, valjkas !br.kom. !br.kom. &"
'acrta šemu proračunatog centralnog sistema
'acrta dijagram pada priska
'()*+'(: )arametre )arametre za proračun zadatog maznog mjesta usvoji proizvoljno proizvoljno prema literaturi.
-iteratura: .kinovi$, '. /ukojevi$: istemi podmazivanja, elemen, konstrukcije, konstrukcije, proračun +ašinski 0akultet u Zenici Zenica, 1223. . kinovi$: *snovi tribologije i sistema podmazivanja +ašinski 0akultet 0akultet u Zenici Zenica, 1222.
1PRORA!UN E"EMENAT E"EMENATA ZA PODMAZI#ANJE P ODMAZI#ANJE
&.& 4adijalni klizni le#aj sa hidrodinamičkim podmazivanjem Usvojeni parametri za ovaj le#aj su: d562mm prečnik le#aja b562mm du#ina le#aja 75&1222' korisno optere$enje n5622 min 8& broj obrtaja u minu
v
9rzina rotacije
d n 60
60
F b d
12000 50 50 10 6
/iskozitet
/eličina zazora
*dabrano nalijeganje 62;3
Z g 25 (89) 0,114 mm Z d 0 (50) 0,05mm Z sr
Z g Z d 2
0,082mm
/eličina relavnog zazora
s
4,8 MPa
)rema literaturi viskozitet iznosi :
m
1,3
rednji specifčni prisak
P sr
50 103 500
Z sr 2
0,00164mm
omer0eldov broj
S o
1
F 2
200 b v
0,03546
70mPa s
>oefcijent trenja
3 S o
'ajmanja debljina zazora
h0 b
0,138
S o 1 1 0,056 2 2 2
s
b d
1
)otrebna količina ulja
Q1 0,75 h 0 b v 2730 mm
3
s
0,1638 l min
l
s
?ip mineralnog ulja za podmazivanje aksijalnog kliznog le#aja je @* /A &22, i prema tabeli B.1 !. kinovi$, '. /ukojevi$: Cistemi podmazivanjaD, str.&%&" ima sljede$e karakteriske:
2
mm ν =100 s
8 srednja vrijednost kinematskog viskoziteta kod B2EF
η= 90 mPas 8 dinamički viskozitet kod B2EF
&.1.
>otrljajni le#aj, kuglični !br.kom.&"
@zbor kotrljajnog le#aja vršim po katalogu 7(A B& 222 G9. 9iram le#aj H1&1 koji je u stanju da podnese visoke radijalne sile i aksijalne sile, najviše brojeve okretaja te ima prikladnu cijenu .
*snovne karakteriske:
d
60 [ mm]
8 unutrašnji prečnik
D 110 [ mm ]
B 22 [ mm] r 2,5 [ mm]
- vanjski prečnik - širina 8 radijus
C 4150[ kg ] C0 3150 [ kg ]
- stačka nosivost
[ o / min ] - granični broj okretaja za podmazivanje uljem
nG
6300
t
0,783[ kg ]
- dinamička nosivost
- te#ina
rednji prečnik le#aja :
d sr
d
D
2
60 110 2
85 [ mm ]
'a osnovu srednjeg prečnika i broja okretaja n 5 622 I o
)rema gore navedenom potrebna količina ulja za podmazivanje dva kotrljajna kuglična le#aja !mazna mjesta ++1 i ++%" iznosi:
Q2
� l 2� 0,01 0,02 � min i prisak od p2 �
p3
4 [ bar ]
?ip mineralnog ulja @* /A 11 prema tabeli B.1 !. kinovi$, '. /ukojevi$: Cistemi podmazivanjaD, str.&%&" ima sljede$e karakteriske:
2
mm ν =22 s
8 srednja vrijednost kinematskog viskoziteta kod B2EF
η=18 mPas 8 dinamički viskozitet kod B2EF
&.% >otrljajni le#aj, valjkas !br.kom.&"
Podatke usvajamo poi!vo"jno i! "iteatue,mode" #$ 212%
d sr 100 mm Q 4 0, 25
l
min
n 500 o min
50 mm p 2 &a
2
s
PRORA!UN PROTO!NO$ %I%TEMA %A PRI$U&NI'AMA ZA PODMAZI#ANJE U"JEM
)otrebna količina
+azno
*znaka maznog
)risak
mjesto
mjesta
+aziva M I l
I bar J
++&
2,&H%=
&1,6
++1
2,&H%=
&1,6
++%
2,&H%=
&1,6
++B
2,21
B
++6
2,16
1
4adijalni klizni le#aj 4adijalni klizni le#aj" 4adijalni klizni le#aj >otrljajni le#aj ! kuglični " >otrljajni le#aj ! valjkas "
(naliziraju$i postavljeni zadatak kao i karakteriske i potrebe elemenata koji se podmazuju, usvaja se protočni sistem za podmazivanje uljem8 p N. >arakteriska ovog sistema je da se doprema ulja do maznih mjesta odvija pomo$u pumpnog agregata. *vaj sistem ima svoju prakčnu vrijednost i u tome što vrlo malo zagaKuje okolinu i omogu$ava adekvatno odvoKenje topline sa maznih mjesta. @dejno rješenje protočnog sistema podmazivanja je dato na slici &. )roračunom treba utvrdi ostale karakteriske ovog sistema.
istem za podmazivanje prikazan na slici sastoji se od jednog pogonskog agregata !)(", magistralnog voda i pet grana ! G1−G5 ". Arana A & snabdijeva mazno mjesto ++&8 aksijalni klizni le#aj, pri čemu se regulacija protoka i izlaznog priska reguliše preko nepodesive prigušnice !)&". Aranom A1 i A% podmazuju se kotrljajni klizni le#ajevi !++1 i ++%" a regulacija se odvija preko podesivih prigušnica !)1 i )%". Aranom AB i A6 podmazuju se pu#ni zupčas parovi !++B i ++6", a regulacija se vrši preko podesivih prigušnica !)B i )6".
)roračun parametara cjevovoda vrši se pojedinačno za svaku granu posebno. U tabeli 1.11 iz I&J da su obrasci za proračun padova prisaka kroz pojedine dijelove sistema. U prvom koraku se odreKuju prečnici cjevovoda kao, i ostale veličine neophodne za defnisanje sistema !padovi prisaka,protoci...". Ukoliko padovi prisaka nakon proračuna budu neodgovaraju$i, potrebno je promjeni prečnik cjevovoda i ponovi proračun.
$rana $1
Arana A& se prosre od maznog mjesta ++& do priključka >1.
>oličina maziva neophodna za ispravan rad maznog mjesta ++& prema tabeli & iznosi
Q1=0,1638
l =2,7310 −6 min
Oetaljan prikaz grane A& sa rasporedom promjene priska je prikazan na slici 1.
Slika 2: Grana sistema G1
)rečnik cjevovoda (
d1
4� Q1 � v
gdje je
4� 0,0000904 � 3
0, 0062
[ m] 6, 2 [ mm ]
v =3 [ m / s ] preporučena brzina strujanja u posnom vodu.
Usvaja se prečnik grane A &, d&5H,6 I mm J. Za usvojeni prečnik brzina strujanja kroz granu A& iznosi:
v1
4� Q1 d � 2 1
4� 0, 0000904 0, 0065 � 3,14 2
�m 2,72 � �s
Ukupni pad prisaka od priključka >1 do maznog mjesta ++& predstavlja zbir svih linijskih i lokalnih padova prisaka i potreba maznog mjesta kroz ovu dionicu cjevovoda.
-inijski pad priska:
Simbol
Dužina
Prečnik
Brzina
Kin. Viskozitet
Gustina
Rejnoldsov broj
Koef. linijskih otora
Pad ritiska
Pad ritisaka
!" m
d" mm
v" m#s
$"
%" k&#
Re
'()*#Re
+" Pa
+" bar
176,8
0,36
181112,832
1,81
2
mm / s
∆ p L 1
1
6,5
2,72
100
m 884
3
1,81
ΣplinG
D plinG1
e1
l
l v12
e1
2, 72 2
� l� � � r 0, 36 � d 1 2 0,0065 2
v1 � d 1
64
1
u
2,72 � 0,0065
0,36
100 � 106
176,8
� 884 181112,832 [ Pa ] 1,81 [ bar ]
-okalni padovi priska:
>arakteriske lokalnih otpora na dijelu cjevovoda A&:
,znaka
Vrsta riključka
'1
m"a!ni(a
P1
pi)u*ni(a
2
ko"jeno 90
Karakteristika D2 / D 1=0,9 +enti" sa konusom
D / d =12 / 4 =2,75
Vrijednost koef. 1,90 2 0,38
/rijednos lokalnih otpora na dijelu cjevovoda A&:
Simbol
,znaka
Koef. lokal. otora
Brzina
Gustina
Pad ritiska
Pad ritiska
-
v" m#s
%" k&#
+" Pa
+" bar
m
3
∆ p M 1
'1
1,90
2,72
884
6213,17
0,062
∆ p P 1
P1
2
2,72
884
6540,19
0,065
∆ p K 2
2
0,38
2,72
884
1242,64
0,0124
ΣplokG 1
0,1394
2
∆ plokM 1=ξ ∆ plokP 1=ξ ∆ plokK 2= ξ
v
2
v
2
2
v
∙ ρ =1,9 ∙ ∙ ρ =2 ∙
2,72 2
2,72 2
2
2
2
∙ ρ=0,38 ∙
∙ 884 =6213,17 Pa= 0,062 ¯¿
2
∙ 884 =6540,19 Pa=0,065 ¯¿
2,72 2
2
∙ 884 =1242,64 Pa=0,0124 ¯¿
Ukupni pad priska u grani A& od maznog mjesta ++& do >1 :
D pG SplinG1 SplokG1 1
pMM 1 1,81 0,1394 12,5 14, 45 [ bar ]
$rana $)
Arana A1 se prosre od maznog mjesta ++1 do priključka ?%. >oličina maziva neophodna za ispravan rad maznog mjesta ++1 prema tabeli & iznosi 3
l m Q2=0,01 =0,0000017 min s
.
Oetaljan prikaz grane A1 sa rasporedom promjene priska je prikazan na slici %.
Slika !: Grana sistema G2
)rečnik cjevovoda(
d2
4� Q2
v �
4� 0,00000166
3 �
0, 00085
Usvaja se prečnik grane d151 I mm J.
[ m] 0, 85[ mm]
9rzina strujanja kroz granu A1 iznosi:
v2
4� Q2 d � 2 2
4� 0,00000166 0, 002 � 3,14 2
0,54
�m �s �
Ukupni pad prisaka od priključka ?% do maznog mjesta ++1 predstavlja zbir svih linijskih i lokalnih padova prisaka i potreba maznog mjesta kroz ovu dionicu cjevovoda. )otreban prisak na maznom mjestu je p MM 2= 4 ¯¿ 8 usvojeno.
-inijski pad priska:
Simbol
Dužina
Prečnik
Brzina
Kin. viskozite t
Gustina
Rejnoldso v broj
Koef. linijskih otora
Pad ritiska
Pad ritisak a
!" m
d" mm
v" m#s
$"
%" k&#
Re
'()*#Re
+" Pa
+" bar
10,8
5,9
1698125
3,82
2
mm / s
∆ p L
1
2
0,54
100
m 884
3
3,82
Σplin
ℜ2=
v ∙ d 0,5414 ∙ 0,002 = =10,8 −6 ν 100 ∙ 10
2
1 0,54 l v ∆ plinG 2 = λ ∙ ∙ ∙ ρ=5,9 ∙ ∙ ∙ 884 =381888 Pa =3,82 ¯¿ d 2 0,002 2
-okalni padovi priska:
>arakteriske lokalnih otpora na dijelu cjevovoda A1:
,znaka
Vrsta riključka
'2
m"a!ni(a
Karakteristika
D2 / D1=0,9
Vrijednost koef. 1,90
P2
pi)u*ni(a
a&e"a 2.25- ta/ka 9.
1,80
3
"a!ni -pik"ju/ak
a&e"a 2.25- ta/ka 1.
0,5
/rijednos lokalnih otpora na dijelu cjevovoda A1:
Simbol
,znaka
Koef. lokal. otora
Brzina
Gustina
Pad ritiska
-
v" m#s
%" k&#
+" bar
m
3
∆ p M 2
'2
1,90
0,54
884
0,00245
∆ p P 2
P2
1,80
0,54
884
0,00232
∆ pT 3
3
1,30
0,54
884
0,00064
ΣplokG 2
0,00541
2
∆ plokM 2=ξ ∆ plokP 2=ξ ∆ plokT 3= ξ
v
2
v
2
2
v
∙ ρ =1,9 ∙ ∙ ρ =1,8 ∙
2
2
∙ ρ=0,5 ∙
0,54
2
2 0,54
2
¿ ∙ 884 =231,99 Pa=0,00232 ¯
2 0,54 2
∙ 884 =244,88 Pa=0,00245 ¯ ¿
2
∙ 884 =64,44 Pa=0,00064 ¯¿
kupni pad pitiska u )ani 2 od ma!no) mjesta ''2 do 3 %
¿ ∆ pG 2= Σ plinG 2 + Σ p lokG 2 + p MM 2=3,82 + 0,00541 + 4 =7,83 ¯
$rana $*
Arana A% se prosre od maznog mjesta ++% do priključka ?B.
>arakteriske elemenata grane A% su is kao kod grane A1, pa je samim m i proračun is u oba slučaja.
$rana $+
Arana AB se prosre od maznog mjesta ++B do priključka ?6. >oličina maziva neophodna za ispravan rad maznog mjesta ++B prema tabeli & iznosi:
l m = 0,000015 Q4 =0,9 min s
3
.
Oetaljan prikaz grane AB sa rasporedom promjene priska je prikazan na slici B.
Slika ": Grana sistema G"
)rečnik cjevovoda(
d4
4� Q4
v �
4� 0,000015
3 �
0, 0025
[ m] 2, 5[ mm]
Usvaja se prečnik grane dB51,6 I mm J.
9rzina strujanja kroz granu A B iznosi:
v4
4� Q4 2 d4 �
4� 0,000015 2 0,0025 � 3,14
3,06
�m �s �
Ukupni pad prisaka od priključka ?6 do maznog mjesta ++B predstavlja zbir svih linijskih i lokalnih padova prisaka i potreba maznog mjesta kroz ovu dionicu cjevovoda.
¿ 8 usvojeno )otreban prisak na maznom mjestu je p MM 4 =2,7 ¯
Simbol
Dužina
Prečnik
Brzina
Kin. viskozite t
Gustina
Rejnoldso v broj
Koef. linijskih otora
Pad ritiska
Pad ritisak a
!" m
d" mm
v" m#s
$"
%" k&#
Re
'()*#Re
+" Pa
+" bar
23,91
2,7
4469808, 1
44,7
2
mm / s ∆ p L 4
1
2,5
3,06
320
m 884
3
44,7
Σplin
-inijski padovi priska: D plinG 4
l v42
l
64 e 4
3, 06 2
l� � � r 2, 7 � � d 4 2 0, 0025 2
v4 � d 4
e 4
1
u
2, 7
3,06 � 0,0025 320 � 106
23,91
884 4469808, 096 [ Pa ] 44, 7 [ bar ] �
-okalni padovi priska:
>arakteriske lokalnih otpora na dijelu cjevovoda AB:
,znaka
Vrsta riključka
Karakteristika
Vrijednost koef. -
'4
m"a!ni(a
P4
pi)u*ni(a
+enti" sa konusom
2
5
"a!ni -pik"ju/ak
a&e"a 2.25- ta/ka 1.
0,5
D2 / D1=0,9
1,90
/rijednos lokalnih otpora na dijelu cjevovoda AB:
Simbol
,znaka
Koef. lokal. otora
Brzina
Gustina
Pad ritiska
-
v" m#s
%" k&#
+" bar
m
3
∆ p M 4
'4
1,90
3,06
884
0,079
∆ p P 4
P4
2
3,06
884
0,083
∆ pT 5
5
0,5
3,06
884
0,021
ΣplokG 4
0,435
∆ plokM 4= ξ ∆ plokP 4 =ξ ∆ plokT 5= ξ
v
2
2
v
2
2
v
∙ ρ=1,9 ∙ ∙ ρ= 2 ∙
∙ ρ=0,5 ∙
2
2
3,06
2
2
3,06
¿ ∙ 884 =7863,55 Pa=0,079 ¯
2
2
¿ ∙ 884 =8277,42 Pa=0,083 ¯
3,06
2
2
¿ ∙ 884 =2069,35 Pa=0,021 ¯
Ukupni pad priska:
D pG SplinG 4 SplokG 4
4
pMM 4
44,7 0,435 2,7 47,835
[ bar ]
$rana $,
Arana A6 se prosre od maznog mjesta ++6 do priključka >%.
>arakteriske elemenata grane A6 su is kao kod grane AB, pa je samim m i proračun is u oba slučaja.
$lavni -a.istralni v/0
*va grana se prosre od priključka pumpe do priključka ?1. >roz ovu granu proče ukupna količina maziva potrebna za podmazivanje svih maznih mjesta i ispravan rad sisitema u cjelini i predstavlja glavni magistralni vod.
>oličina maziva koja proče kroz ovaj dio cjevovoda iznosi:
QGM Q1 Q2 Q3
5,42 0,02 1,8
� l 7,24 � min �
)rečnik glavnog magistralnog voda:
dGM
4� QGM � v
4� 0,000121 � 3
0, 00717
[ m] 7, 2 [ mm ]
Usvaja se prečnik dA+53,6 I mm J.
Oetaljan prikaz grane AA+ sa rasporedom promjene priska je prikazan na slici H.
Slika #: Grana sistema GGM
9rzina strujanja kroz glavni magistralni vod:
vGM
4� QGM d
2 GM
�
D pG 14,45 1
4� 0, 000121 0,0075 � 3,14 2
7,83 [ bar ]
D pG DpG
47,835 [ bar ]
4
D p
3
5
�m 2,74 � �s
[ bar ]
D pG DpG 2
ma(DpG1 , DpG2 , DpG4 ) 47,835 [ bar ]
Ukupni pad prisaka od pumpe do priključka ?1 predstavlja zbir svih linijskih i lokalnih padova prisaka i potreba maznog mjesta kroz ovu dionicu cjevovoda.
-inijski padovi priska:
Simbol
Dužina
Prečnik
Brzina
Kin. viskozite t
Gustina
Rejnoldso v broj
Koef. linijskih otora
Pad ritisaka
!" m
d" mm
v" m#s
$"
%" k&#
Re
'()*#Re
+" bar
205,5
0,31
6,86
2
mm / s 5
∆ p LG
7,5
2,74
m
100
3
884
6,86
ΣplinG
D plinGM
e
l
l
u
e
5
2,742
l� � � r 0,31 � � d GM 2 0, 0075 2
vGM � d GM
64
2 vGM
2,74 � 0,0075 100 � 106
884 685794 [ Pa ] �
6,86
[ bar ]
205,5
0,31
-okalni padovi priska:
>arakteriske lokalnih otpora na glavnom magistralnom vodu:
,znaka
Vrsta riključka
Karakteristika
Vrijednost koef. -
1
-pik"ju/ak
a&e"a 2.25- ta/ka 1.
0,1
1
o"jeno
D 2 / D1=0,9
0,3
1
i"te
a&e"a 2.14
0,26
∆ plokT 1= ξ ∆ plokK 1=ξ ∆ plokF 1= ξ
v
2
∙ ρ=0,1 ∙
2
v
2
2
v
∙ ρ=0,3 ∙
2,74
∙ 884 =331,83 Pa=0,0033 ¯¿
2 2,74
2
2
2
∙ ρ=0,26 ∙
2
2 2,74 2
∙ 884 = 995,5 Pa= 0,01 ¯¿ 2
¿ ∙ 884 =862,77 Pa=0,00863 ¯
Ukupni pad priska: D pGM SplinGM SplokGM Dp 6,86 0,02193 47,835 54,715
[ bar ]
O0reivan2e k/e3ci2enta l/kaln/. /t4/ra 3ltera
)ovršina slobodnog presjeka se mo#e pribli#no odredi preko brzine strujanja kroz okca fltera iz obrazca:
A 0=
Qm 6 ∙ v f
=
0,00096 6 ∙ 0,01
=0,00104 m
gdje je:
QGM količina ulja koja proče kroz fltersko sito, v F =0,01 ÷ 0,02 [ m / s ] , brzina strujanja kroz okca fltera Fjelokupna površina sitastog fltera:
2
A = ( 40 ÷ 60 ) ∙
d GM ∙ 4
= 0,005652 m
2
2
Za koefcijent #ivog presjeka k5( 2<(52,22&PB<2,226H6152,%B% prema tabeli 1.&B., vrijednost koefcijenta lokalnog otpora iznosi:
ξ =1,3⋅( 1−k )+(
1
− k )2 =7,47
k
za 4eQB22
ξ 1= ξ⋅η= 7,47⋅1,02= 7,624
De3nisan2e ra0n/. 4ri5ska i ka4aciteta 4u-4e
Ukupni potrebni radni prisak pumpe: p p
DpGM Dpd Dph
D pd 10
54,715 10 0,353 65,068 [ bar ]
[ bar ] 8 sigurnosni !rezervni prisak"
D ph r � g� h
884 � 9.81� 4 0,353 bar
>apacitet pumpe:
Q p
QGM 1,15 � 7,24 8,326 (1,1.....1,25) �
� l � min �
+aksimalna potrebna snaga pumpe:
% p
p p � Qp 600 � $k
65,068 � 8,326 600 � 0,85
1,06
[ k& ]
Adje je:
η!k =0,8 ukupni koefcijent korisnog dejstva pumpe.
Pr/2ekt/van2e rezerv/ara
>od proračuna zapremine rezervoara, osim ispravne konstrukcije, mora se rezervoar dimenzionisa u skladu sa 0unkcijama koje se trebaju u njemu obavi. /olumen rezervoara se mo#e računa po sljede$em obrascu:
'
Q p 1,25 � m 8,326 10,41 � 1,25 �
�
3
