cálculo de cadenas transportadoras ger

8/16/2019 Cálculo de cadenas transportadoras Ger

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Auswahl der Förderketten

Für die Sicherung der richtigen Festsetzung das Rechnungsverfahren und Wahl der Förderketten gestatten wir uns Sie auf folgende grundlegende Aspekte aufmerksam machen. Es will erwogen sein:

- Typ des Förderers- Gesamtbeförderte Masse- Geschwindigkeit der Kettenvorschubbewegung- Kettenteilung- Verbindung zwei Förderketten- Arbeitsumgebung- Schmierung- Festigkeitsgrenze der Kette, Bruchbelastung

1. Typ des Förderers

Die Förderer kann man nach diesen Grundkategorien verteilen:

a) Horizontaleb) Geneigte (schräge)c) Vertikaled) Kombinierte

2) Gesamtbeförderte Masse

In diesem Falle geht es um die Masse des Beförderungsmaterials, welche belastet solche Förderketten und eventuelle ihreStützen (Fördererleisten-leichte Mitnehmerelemente-Quere, Quertragelemente-Gelenke, Gelenkaufhängungen undähnliches).

Es ist auch nötig der Belastungsverteilung auf dem Förderer in Erwägung ziehen. Die Rechnungsverfahren im Falle, daß dieBelastung auf den kleineren Unterstützungsflächen konzentrieren wird, unterscheidet sich von der Rechnungsverfahren beider gleichmässigverteilten Belastung.

3) Geschwindigkeit der Kettenbewegung

Die Geschwindigkeit der Kettenbewegung ist die Strecke, welche die Kette um eine Zeiteinheit verrichtet. DieseGeschwindigkeit der Kettenbewegung ist ein Grundfaktor für die Festsetzung der Leistung so eines Förderers. DieFestsetzung der Leistung ist verbündet mit Kettenteilung in Abhängigkeit auf den Durchmesser Trieb und Leitrades.

Abhängigkeiten sind demonstrieren auf dem Bilde Nr. 1.

p . Z . n v = (m/min.)

1000

v = Geschwindigkei t der Kettenbewegung (m/min.)Z = Zähnezahlp = Kettenteilung (mm)n = Drehzahl des Zahnrades (n/min.)

p – Ketten teilung ( mm )

n –

D r e h l z a h l d e s Z a h n r a d e s ( n / m

i n .

)

Z=6

Z=8

Z=10

Z 12

600500400300200100

120

100

80

60

40

20


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6) Arbeitsumgebung

Die Arbeitsumgebung ist der Raum, und Bedingungen in welchen die Kette arbeitet.Es kommen in Betracht folgende Faktoren:

- Reinheitsgrad, Reinigung- Temperatur- Gegenwart des Abrasionsstoffes (z.B. Staub, Sand, Schotter, Mehl u.s.w.)- Feuchtigkeit, Atmosphärischereagenzen- Chemische Aggressivstoffe- und ähnliches

Diese Faktoren bestimmen die Dimensionierung der Kette, die Qualität des Konstruktionsmateriales, Spielen, Fertigungstole-ranzen, Galvanisierung und Sicherheitskoeffizienten.

Die Tabelle Nr. 1 enthält Koeffizienten zur Korrektur der Kettenarbeitsbelastung in Konsequenzder Temperaturwirkung.

7) Schmierung der Kette

Das Schmieren hat eine große Wirkung für die Lebensdauer der Kette. Zweckmäßige Art der Schmierung unterstütztAbnutzungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit allen Komponenten der Kette.Schmierung der Kette muß diese folgende Hauptfunktionen erfüllen:

a) Reibungskoeffizient senkenb) Die Kettenabnützung beschränken und energetische Ersparnisse bringenc) Die Ketten gegen Korrosion schützend) Die richtige Funktion der Kette sicherstellen

a) Verminderung des Reibungskoeffizientes

Bei jeder Bewegung muß man einen bestimmten Widerstand überwinden. Dieser Widerstand definiert man alsReibungswiderstand.Wir werden voraussetzen, dass ein Körper von der Masse "P" auf eine Ebene liegt.

Bild Nr. 3

F - BewegungsrichtungReibungswiderstand "R" entsteht, falls zwei Körper bewegen sich nach sich und wirkt umgekehrt als Körperbewegung.

Dieser Reibungswiderstand hängt von zwei Faktoren ab:

- von der Masse des Körpers "P"- von dem statischen Koeffizient "µ " oder von dem dynamischen Reibungskoeffizient " "

Der Wert R kann man berechnen:

R = µ . P ( kg )R = . P (kg )

Temperatur richtige Arbeitsbelastung Koeffizient der Korrektur

- 40°C ~ - 20°C (Die höchste zulässige Arbeitsbelastung) x 0,25- 20°C ~ - 10°C (Die höchste zulässige Arbeitsbelastung) x 0,30- 10°C ~ 160°C (Die höchste zulässige Arbeitsbelastung) x 1,00160°C ~ 200°C (Die höchste zulässige Arbeitsbelastung) x 0,75200°C ~ 300°C (Die höchste zulässige Arbeitsbelastung) x 0,50

FR

P


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w w w . r e t e z y - v a m . c o m4


0,10,20,30,40,5

G u s s e i s e n

B l e i l a g e r m e t a l

M e s s i n g

R e i b u n g s k o e f f i z i e n t µ

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

*EP

R e i b u n g s k o e f f i z i e n t µ

M a s c h i n e n ö l m i t n i e d r i g e r V i s k o s i t ä t

Ö l f ü r Z a h n r ä d e r u n d h o h e G e s c h w i n d i g k e i t e

R a f f i n i e r ö l m i t d e m V e r d ü n n u n g s m i t t e l

M o t o r e n ö l m i t h o h e n V i s k o s i t ä t

P a r a f f i n m i n e r a l ö l

M i n e r a l ö l m i t Z u s ä t z e n

M i n e r a l ö l m i t G r a p h i t z u s ä t z e n

Reibungskoeffizient “ “ ist immer niedriger als Koeffizient “µ ”. Das bedeutet, daß die Kraft für die Überwindung desReibungswiderstandes im Falle Einführung des Körpers in der Bewegung viel größer wird (1,5x bis 3x), als die Kraft, die fürErhaltung einer Bewegung notwendig wird.

Reibungskoeffizienten “µ ” und “ ” sind von Qualität der Kontaktflächen, Art des Kontaktes (Gleitkontakt, Schubskontaktoder Wälzkontakt) und von der Anwesenheit des Schmiermittels abhängig.

Die Tabelle auf dem Bilde Nr. 4 zeigt auf merkliche Senkung der Werte “ ” bei der Applikation eines Mineralöleszwischen zwei Metalle.

Bild Nr. 4

Die Reibungskoeffizientwerte “µ ” für verschiedene Materielle, die bewegen sich gegen den Stahl mit und ohneMineralölschmierung (ohne Schmierung-unterbrochene Linie, mit Schmierung-Vollinie).

Die Tabelle auf dem Bilde Nr. 5 zeigt einen Einfluss von verschiedenen Schmiermitteln auf die Höhe Reibungskoeffizientes “µ “.

Bild Nr. 5

Das Bild demonstriert die Reibungskoeffizientswerte “µ ” bei dem Kontakt Stahl auf Stahl in der Abhängigkeit auf verschiede-ne Schmieren.

* EP = Extrem Hochdruck (Zusätze für die Extremdrücke).


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b) Beschränkung der Kettenabnützung

Gegenseitige Bewegung zwischen der Buchse, zwischen Buchse und der Rolle ohne Schmieren führt zur fortschreitendenAbrasion der Angehörigen Flächen. Dieser Stand wird zur vorzeitigen Abnutzung der Kette, zur erheblichen Erhöhung desReibungswiderstandes und dadurch auch zur Leistungserhöhung den Antriebsmotor führen.

Die Gegenwart des zweckmäßigen Schmierfilmes verhindert direkte Berührung der Metallflächen und oben angeführtenMangel entfernt.

Bild Nr. 6

c) Korrosionsschutz

Jedes unbeschützte Metal l hat eine Tendenz zur Oxydation.Dieser Effekt unterstützen auch speziellen Betriebsbedingungen als:

- hohe Temperaturen- erhöhte Feuchtigkeit- Gegenwart chemischer angreifender Stoffe

Oxydation stellt eine Drohung für die Kettenlebensdauer vor. Die Gegenwart eines Schmierfilmes auf der Oberfläche derKettenkomponenten verteidigt die Oxidation und Korrosion. Der Wirkungsgrad dieses Korrosionsschutzes kann man durchein Schmiermittel mit Korrosionsinhibitor verbessern.

d) Richtige Funktion der Kette

Jeder Benutzer will die Schmierprobleme durch Benützung nur eines Schmiermittels lösen. Dieses kann man nicht völligerreichen. Für die existieren viele Parameter. Der Grundparameter für Wahl des Schmiermittels wird eineBetriebstemperatur der Kette. Diese Betriebstemperatur kann man nach vier Zonen ver teilen:

- niedrige Temperatur - bis - 40°C- normale Temperatur - ab 15°C bis 110°C- hohe Temperatur - ab 150°C bis 250°C- sehr hohe Temperatur - über 250°C

Niedrige Temperatur (bis - 40°C)

Es ist unvermeidlich synthetische Schmiermittel mit der niedrigste Viskosität benützen. Oft ist es möglich, dasSchmierproblem durch einen Dispersfett, der in einem geeigneten Lösungsmittel geschmolzen wird lösen. In diesem Falle mußman solches Lösungsmittel benützen, daß der Schmierstoff zwischen Gelenkbolzen, Buchsen und Rollen eindringen konnte(z.B.Trichlorethan, Freon).

Nach der Abdampfen des Lösungsmittels bleibt auf der Oberfläche der Kettenteile dünne Schmierfilm, der die Adhäsion unddie Beständigkeit gegenüber mechanischer Wirkung der Medien aus umliegender Umgebung erhöhen wird.

Bewegungsrichtung des Oberteiles Bewegungsrichtung des Oberteiles

Der feste Unterteil Der feste Unterteil

trockene Reibung Reibung bei derSchmieren

Mikroschweis-verbindung

Schmierfilm


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Übliche Temperatur (bis 110° mit der Spitzen bis 150°)

Dieser Bereich stellt solche Betriebsbedingungen vor, die am meistens verbreiten sind. Hier empfehlen wir kein Mineralöl be-nützen. Für diesen Zweck ist es notwendig nur spezielle Kettenschmiermittel benützen, die sind legiert oder sie enthalten dieZusätze. Die Zusätze beschränken das Ölabtropfen und sie verbessern Kapillarität des Schmiermittels.

Hohe Temperatur (ab 150°C bis 250°C)

In diesem Temperaturintervall ist notwendig synthetische Öle benützen. Synthetische Öle haben höhere Wärmestabilität alsMineralöle und sie enthalten eine Kombination feste Pigmente auf Graphitbasis oder auf Disulfidbasis. Diese Zusätze sichernauch eine Möglichkeit der Notschmierung, und ebenfalls sie ermöglichen auch höhere Werte der Gelenkflächenpressung. DieQualität des synthetischen Öls hängt von der Qualität der Zusätze und Aditive. Bei der Anwendung dieser synthetische Öledürfen keine Ansätze an der Kette entstehen.

Sehr hohe Temperatur (über 250°C)

Bei dieser Temperatur können wir keine flüssige Schmieren benützen. In diesem Falle müssen wir sich orientieren auf dieSuspensionen der festen Stoffe in dem synthetischen Lösungsmittel. Das Lösungsmittel nach der Abdampfung sichert dasTrockeneschmieren.Weil bei dieser Schmierungsart geht zur Abdampfungen aus, muß an solcher Stelle schmieren, wo die ni-edrigste Temperatur der Kette wird.

8) Schmiersysteme

Von der günstigsten Schmierung des Kettentriebes hängt letzten Endes seine Lebensdauer ab. Die Wahl des richtigenSchmiermittels und Schmiersysteme bestimmen weiterhin seine Wirtschaftlichkeit.Man wendet bei Kettentrieben folgende Schmiersysteme :

a) Zeitweises Schmieren mittels Ölkanneb) Zeitweises Schmieren durch Eintauchen in Ölc) Unterbrochene Schmierung durch Tropfölerd) Tauchbad–Umlaufschmierunge) Ölstrahlschmierung mittels Pumpef) Ölnebelschmierung

Am Unvollkommensten ist die Schmierung der Kette mit der Ölkanne. Auf Grund dessen, daß dies Verfahren keine Gewährdafür gibt, daß sämtliche Gelenke durchgeschmiert sind, sollte es nur für untergeordnete Zwecke in Betracht kommen.Günstiger ist das periodische Eintauchen der Kette in Öl. Sobald die Kette längere Zeit im Ölbad liegt, kann das Öl in alleSpielräume der Gelenke dringen. Für kleinere Geschwindigkeiten und Kraftübertragungen wendet man vorteilhaft denTropföler an. Bei höheren Geschwindigkeiten und Leistungen setzt man heute die Art der Tauchschmierung ein. Sie gibt dieGewähr einer guten Betriebssicherheit. Die günstige Art der Schmierung ist der periodische Ölstoß auf das Kettentrum.Diese Art der Kettenschmierung kommt für höchste Geschwindigkeiten mit hohen Leistungen in Betracht. Die Wahl des fürden jeweiligen Kettentrieb richtigen Schmiersystems, richtigem Öl, muß man nach Kettengeschwindigkeit undFlächenpressung erfolgen.

9) Reinigung der Kette

Perfekte Reinigung und Schmierung sind eine Grundvoraussetzung für eine richtige Funktion und Betrieb der Kette. DieSchmieren verliert sein Nutzeffekt, falls die Kette voraus nicht ordentlich ausgeputzt wird. Bei der Reinigung muß man uner-

wünschte Unreinigkeiten und Ablagerungen entfernen und dadurch die Reibung der Kette zu senken. Zur Entfernung derUnreinigkeiten und Ablagerungen kann man günstig Chlorlösungsmittel oder Fluorlösungsmittel benützen. BeideLösungsmittel entfernen gut die Produkte oder Stoffe auf der Basis des Dieseltreibstoffes oder Petrols. Nach der Reinigungmüssen die Metalloberflächen trocken bleiben und dies kann man nicht mit dem Lösungsmittel auf der Naphtasbasis oderPetrolsbasis erzielen. Diese Lösungsmittel lassen auf den Metallflächen hinter einen Fettfilm. Auf diesem hat die Schmierungeine Tendenz zu “schwimmen“. Außerdem bei hohen Temperaturen können die Petrolreste im SchmiermittelOxydationsprozesse entwickeln, oder beschleunigen. Die Reinigung der Kette führt sich immer als “kalte Reinigung“ aus. DasLösungsmittel trägt sich mit dem Pinsel auf. Im Falle, dass die Maschine kann nicht abstellen sein, empfiehlt sich das verdünnteSchmiermittel mit dem Detergent applizieren.

10) Festigkeitsgrenze der Kette, Bruchbelastung

Die Festigkeitsgrenze der Kette ist in N (NEWTON) ausgedrückt. Sie ist der Wert im Zeitpunkt des Kettenbruches. DieKatalogangaben beziehen sich zu den Prüfengen, die bei der Umgebugstemperatur etwa 20°C durchgeführt wurden. Nach ISO

Normen ist vorgeschrieben, dass die Minimalbelastung beim Kettenbruch im Zug soll nicht niedriger sein, als 95% der Wertwelche ist zum bestimmten Kettentypen spezifiziert.


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11) Wahl den Kettentyp in Abhängigkeit auf der Zugkraft

Die Zugkraft ist eine Kraft, welche zum Realisierung der Kettenbewegung, Bewegung der mechanischen Teile (die mit derKette sind verbunden), einschließlich beförderter Ladung unvermeidlich ist.Die Berechnung kann man in zwei Phasen aufteilen:

1.Vorläufige Phase - während dieser Phase bestimmt sich Modell der Kette, schätzt sich die Masse der Ketteund Reibungskoeffizient ab

2. Beglaubigungs Phase - in dieser Phase setzen wir für Masse und Reibungskoeffizient bestimmte Werteidentische Kette ein

Bei Festsetzung der Zugkraft mitwirkt folgende Faktoren:

a) Masse mit dem Förderer befördertem Materialb) Masse der Ketten und eventuellen Tragelemente (Fördererleisten-leichte Mitnehmerelemente-Querträger,

Quertrageelemente-Gelenke, Gelenkaufhängungen und ähnliches)c) Haftreibungszahl (Reibungszahl)d) Betriebskoeffizient in Abhängigkeit auf der Kettenbelastung und Betriebsstundene) Geschwindigkeitsbeiwertf) Koeffizient der Aufwickelungg) Sicherheitskoeffizient und Gelenkflächenpressung

a) Masse des transportierten Materials = P1 (kg)

Siehe Kapitel 2 “Entwurf und Auswahl der Förderkette“.

b) Masse der Ketten = P (kg)

In der vorläufigen Berechnung ist Masse der Ketten vorläufige Masse die ganzen Kettenstränge.In der Beglaubigungsberechnung muß man mit tatsächlicher Masse die ganzen Kettenstränge rechnen.

c) Reibungskoeffizient = fr

Der Reibungskoeffizient stellt den Wert vor, welcher definiert der Kraft, zur Überwindung der Bewegungswiderstandzwischen zwei Teile, die in einem Kontakt sind. Falls die Ketten arbeiten mit der “Flächenberührung“ auf den Schienen, brichthier die Gleitreibung an “fr“. Die Werte der Gleitreibung sind summarisch bezeichnet in der Tabelle Nr. 2.

Tabelle Nr. 2

Soweit die Ketten schlittern auf den eigenen Rollen nach angehörigen Schienen, entstehen die Bedingungen für dieKombination der gleit und Rollreibung - "fv". Der Wert des Koeffizienten für Rollreibung für vorläufige Berechnung fv = 0,2,

r bf v = C x + (m)

R R

es bedeutet:

C = Reibungskoeffizient (Koeffizient der Gleitreibung zwischen der Kettenbuchse und der Kettenrolle)Die Werte des “C“ sind in folgende Tabelle Nr. 3.

Material der Kettenführungen Reibungszahl " fr " Trockene Oberfläche Reibungszahl " fr "

Geschmierte Oberfläche

Stahlketten mit der Führung aus Hartholz 0,44 0,29

Stahlketten mit der Führung aus Stahl 0,30 0,20Stahlketten mit der Grobführung, ungleicherFührung, oder mit der verrosteten Führung 0,35 0,25

Stahlketten mit der Führung aus Polyäthylen hoheDichte und mit sehr große Molekulargewicht 0,18 0,05


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Tabelle Nr. 3

r = Außendurchmesser der Buchse (mm)R = Außendurchmesser der Rolle (mm)b = Experimentalkoeffizient, der von charakteristischen Eigenschaften zwei Materielle die sind im Kontakt

und von Bearbeitungsstufe ihr Kontaktflächen hängtb = 0,5 für Stahlrolle auf der Stahlführung mit glatter Oberflächeb = 1,0 für Stahlrolle auf der Stahlführung mit rauher Oberfläche

Wichtig:Am Anfang der Bewegung können die Werte Reibungskoeffizientes 1,5 bis 3 mal höhere sein, als die Werte derBewegungsreibung. Im diesem Falle ist es gültig folgende Regel. Für die richtige Rollbewegung der Kettenrolle muß ihrAußendurchmesser wenigstens 2,5 mal größer sein, als Außendurchmesser der Buchse.

d) Betriebskoeffizient = Fs

Es handelt sich um Korrektionskoeffizient der Zugkraft. Dieser Korrektionskoeffizient appliziert sich auf der Zugkraft, derhängt von den Bedingungen und Betriebscharekteristik der Förderer ab.Folgende Tabelle führt die Werte der Betriebskoeffizienten “Fs“ in üblichen Applikationen ein.

Tabelle Nr.4

Der Gesamtwert Betriebskoeffizientes “Fs“ für Berechnung der Zugkraft ist das Produkt teilweisen Werte derBetriebskoeffizienten, der angehörigen Betriebsstand entgegnen.

e) Geschwindigkeitskoeffiziet = Fv Es handelt sich um Korrektionskoeffizient, der auf der Zugkraft appliziert. Dieser Korrektionskoeffizient hängt vonGeschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung der Kette im Verhältnis zur Zähnezahl der Triebräder und Leiträder ab. -siehe folgende Tabelle.

Tabelle Nr.5

Flächenberührung zwei Körper Ohne Schmierung " C " Mit Schmierung

" C " Stahlrolle mit Stahlbuchse 0,25 0,15Stahlrolle mit Bronzebuchse - 0,13Nylonrolle mit Stahlbuchse 0,15 0,10

Betriebsbedingungen Fs Lage der Ladung - gemittet- ungemittet

1,01,5

Charakteristiken Materialsbelastung - gleichmäßige: Vorkommen der Kettenüberlastung weniger als 5%- mit mäßigen Änderungen, Schwankungen: Vorkommen der Kettenüberlastung 5-20%- mit großen Änderungen: Vorkommen der Kettenüberlastung 20-40%

1,0

1,21,5

Anlauffrequenz – Abstellen unter die Belastung - weniger als 5 mal pro Tag- seit 5 mal pro Tag bis nach 2 mal pro Stunde- häufiger als 2 mal pro Stunde

1,01,21,5

Arbeitsumgebung - relativ rein- mittelstaubig, oder schmutzig- feucht, sehr schmutzig, oder korrosiv

1,01,21,3

Betriebsstundenzahl pro Tag - bis 10- bis 24

1,01,2

Geschwindigkeit m/min.

Zähnezahl des Zahnrades 6 7 – 8 9 - 10 11 - 12 13 - 16 17 - 20 21 - 24

3,0 0,9 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,77,5 1,0 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7

15,0 1,4 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8

30,0 2,0 1,3 1,1 1,0 0,9 0,9 0,860,0 4,4 2,0 1,4 1,2 1,1 1,0 0,9


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f) Koeffizient der Aufwickelung = Fa

Es handelt sich um Korrektionskoeffizient der Zugkraft, der in der Folgerung des Reibungwiderstandes beim Aufwickeln derKetten auf dem Trieb und Leitrad vergrößert wird.

Fa = 1,05 für die Räder mit der BronzebüchseFa = 1,03 für die Räder mit dem Lager.

Koeffizient “Fa” hat in folgenden Elementarberechnungen einen vernachlässigbaren Einfluß und er wird weiter nicht benützt.

g) Sicherheitsfaktor und Flächenpressung

Um eine richtige Dimensionierung der Kette muß man eine zulässige Beanspruchung der Konstruktionsmaterialien inErwägen ziehen. Schon bei der Arbeitsbelastung, die 2/3 Bruchbelastung der Kette entspricht, werden die Materialien hinterdie Grenze “bleibende Formänderung“ (0,2% Dehnung) beanspruchen. Aus diesem Grunde empfehlen wir, dass dieBruchbelastung 8 mal höher als die Maximalzugkraft wurde. Dieses Verhältnis nennen wir als “Sicherheitsfaktor“.

Bei sehr schweren Betriebsbedingungen kann man schwierig die Zugkräfte, ihre Änderungen und Schwankungen feststellen.Deshalb ist es notwendig entsprechende Sicherheitsfaktoren applizieren. Zum Festsetzung der zweckmäßigen

Sicherheitsfaktoren stets unser technisches Büro gern zu Ihnen Verfügung.Nach der Festsetzung des geeigneten Kettentyps für die vorgegebene Beförderungsweise empfehlen wir Ihnen, damit sichdie Werte der Flächenpressung zwischen Rollen und Buchsen und zwischen Buchsen und Bolzen beglaubigen. Dieses wird be-sonders wichtig für den Fall, wann handelt sich um solche Belastungen, die auf eine kleinere Fläche des Förderers konzentri-eren werden. Bei diesen speziellen Belastungsbedingungen und spezifischer Anwendung ist Berechnung der Zugkraft für dieFestsetzung des Kettentyps nicht genügend. In dem Falle, wann es festgestellt wurde, daß die Werte einer Flächenpressungerlaubte Grenzen (siehe Tabelle 6,7) überschreiten werden, man muß unerlässlich solche Kette wählen, die eine größereKontaktfläche zwischen Rollen, Buchsen und Bolzen hat. Dadurch kann man die Werte der Flächenpressung senken.

Gelenkflächenpressung-Berechnung:P

a) Flächenpressung auf der Rolle = (MPa)L . D r

T a) Flächenpressung auf dem Gelenkbolzen = (MPa)Lb.Dp

Hierin bedeutet P = Belastung (N) , die jede Rolle überträgt T = Effektive Zugkraft, die an der Kette wirkt (N)L = Länge des Lochs in der Rolle (mm)Lb = Gesamtlänge der Büchse (mm)Dr = Lochsdurchmesser in der Rolle (mm)Dp = Außerdurchmesser des Gelenkbolzens (mm)

Maximal zulässige Flächenpressungen:

Tabelle Nr. 6

Tabelle Nr. 7

Materialien, die im Kontakt sind Buchse Gelenkbolzen

Maximal

Flächenpressung MPa

Zementierter Stahl Zementierter Stahl 25,0Zementierter Stahl Vergüteter Stahl 21,0Gusseisen Zementierter Stahl 17,5Nichtrostender Stahl Nichtrostender Stahl 12,0Bronze Zementierter Stahl 10,0

Materialien, die im Kontakt sind Rolle Buchse

Maximal Flächenpressung

MPa Zementierter Stahl Zementierter Stahl 10,0Vergüteter Stahl Zementierter Stahl 10,0Gusseisen Zementierter Stahl 7,0Bronze Zementierter Stahl 6,0

Polyäthylen Zementierter Stahl 1,0Nichtrostender Stahl Nichtrostender Stahl 4,0Gusseisen Bronze 2,8


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Die Formeln für die Zugkraftberechnung des Förderers

a) Horizontalförderer – Gleitführung

Bild Nr. 7

(P + P1) . f r.Fs . Fv T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

b) Horizontalförderer – mit Führungsrollen

Bild Nr. 8

(P + P1) . fv.Fs . Fv T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

c ) Schrägförderer – Gleitführung

Bild Nr. 9

[cos . (P + P1). fr+ sin . P 1 ] . F s . F v T = 9,81 . (N)

Kettenzahl


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d) Schrägförderer – mit Führungsrollen

Bild Nr. 10

[cos . (P + P1) . fv+ sin . P 1 ] . F s . F v T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

e) Senkrechtförderer

Bild Nr. 11

(P/2 + P1). Fs . Fv T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

Für andere Lösungen, die mit den Lösungen auf den Bildern nicht identisch sind, muß man angehörigen Erwägungen undMethoden applizieren.


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Berechnungsmethode der Zugkraft für den Kratzenförderer

Um eine Zugkraftberechnung der Trogketten benützen wir außerdem schon bekannten Messgrössen noch folgende weitereFaktoren:

fm = Reibungskoeffizient zwischen dem beförderten Material und den Wänden der Förderrine - siehe Tabelle Nr. 8L = Fühlungslänge des Förderers (m)Q = Befördertemenge des Materials (T/h)H = Höhe der Förderrine (m)B = Breite der Förderrine (m)b = Füllgrad in der Förderrine - 0,5 -0,6g = Spezifische Masse des beförderten Materials (T/m3) - siehe Tabelle Nr. 8v = Bewegungsgeschwindigkeit der Kette (m/sec.)

Tabelle Nr. 8

** Orientierungswerte

a) Horizontaler Kratzbandförderer – Gleitführung

Bild Nr. 12

(P. f r + P1 . fm) . Fs . Fv T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

Q(P. fr + L . . fm)

3 ,6 .v oder T = 9,81 . . Fs . Fv (N) ,

Kettenzahl

P1 kann man nach folgender Formel ermitteln P1= H . B . L . . .1000 (kg)

Qoder P1 = L . (T) , wo ist Q = H . B . L . . . v . 3600 (T/h)

3,6.v

Befördertes Material **

Spezifische Masse ( T/m3 )

** Reibungskoeffizient

fm

Hafer 0,45 0,7

Getreide 0,75 0,4Mais 0,80 0,4Gerste ( trocken ) 0,45 0,7Korn 0,65 0,4Reis 0,75 0,4Leinsamen 0,70 0,4Malz ( Trocken ) 0,40 0,4Getreidemehl 0,70 0,4Maismehl 0,65 0,4Raffinierte Zucker ( pulverig ) 0,80 0,5Zement 1,00 0,9Anthrazitkohle ( stückig ) 0,70 - 0,90 0,4Kokskohle 0,50 0,7Lehm ( trocken ) 1,60 0,7Asche 0,60 0,6Zementschotter 1,30 0,8


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b) Horizontaler Kratzbandförderer – mit Führungsrollen

Bild Nr. 13

(P.f v) + (P1. fm) . Fs . Fv T = 9,81 . (N)

Kettenzahl

Q(P. f v + L . ( . f m) . Fs . F v)

3 ,6 .v oder T = 9,81 . (N) ,

Kettenzahl

P1 kann man nach folgender Formel ermitteln: P1= H . B . L . . .1000 (kg)

Qoder P1 = L . (T) , wo ist Q = H . B . . . v . 3600 (T/h)

3,6.v

Berechnung der übertragenen Antriebsleistung

Nach Festsetzung der Gesamtzugkraft des Förderers, empfehlen wir für Berechnung der Antriebsleistung folgende Methode:

9550 . N T. dpMt = = (Nm)

n 2000

T . v Mt . nN = = (kW)

1000 9550

Mt = Drehmoment (Nm)N = Antriebsleistung (kW)n = Drehzahl des Treibrades der Förderer um eine Minute (1/min.)T = Zugkra ft (N)dp = Teilkreisdurchmesser des Triebrades (m)v = Bewegungsgeschwindigkeit der Kette (m/sec.)

aus beiden Formeln kann man ableiten:

1000 . N 2000. M t T = = (N)

v dp

Berechnete theoretische Antriebsleistung wird von mechanischem Wirkungsgrad der Bewegungsübertragung beeinflusst.(Motore-Reduktionsgetriebe-Riemen u.s.w.)


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12) Berechnungsbeispiel und Wahl der Förderkette

Für den horizontalen Trogkettenförderer soll man eine Trogförderkette entwerfen :

Grunddaten :

Fördermaterial BraunkohleFörderstrecke 30 mFörderkapazität 40 T/hFörderrinne – Breite 350 mm

– Höhe 250 mmAnzahl der Kettenstränge 1Zähnezahl 9 (gewählt)Art der Belastung gleichmäßig

1. FörderkapazitätQ

Der Trogkettenförderer soll 40 Tonnen in einer Stunde befördern.Q = 40 T/h

2. Kettengeschwindigkeitv

berechnen wir aus der Formel:Q = H . B . . . v . 3600 (T/h)

Q 40v = = = 0,3 m/sec .H . B . . . 3600 0,25. 0,35. 0,6 . 0,7. 3600

= 0,6 (Füllgrad) - gewählt= 0,7 ( Schüttgewicht ) – gewählt aus der Tabelle Nr. 8

3. Belastung der Förderkette von dem beförderten MaterialP1

Q 40P1 = a . = 30. = 1 111 kg . . . 10 900 N

3,6 . v 3,6 . 0 ,3

4.Wahl der geeigneten Kette

Mit Rücksicht auf die Kettenbelastung von dem beförderten Material P1 und beförderte Sicherheit gegen Bruch de Kettek=7, muß gewählte Kette folgende Bruchkraft haben:

F B = P1. k = 10 900 . 7 = 76 300 N

Dem entspricht die Kette nach DIN 8167 (ISO 1977)MRC 80 mit Teilung p = 125 mm.

a

vPc


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5. Masse der KetteP

Dem gewählten Kettentyp entspricht das Gewichtq = 4,5 kg/m Gesamtgewicht der Kette ermitteln wir wie folgende:

p 125d t = = = 367,6 mm . . . 0,368 m Teilungsdurchmesser des Zahnrads180° 180

sin sinZ 9

L = 2. a + .d t = 2. 30 + . 0,368 = 61,16 m

P = L . q = 61,16 . 4,5 = 275 kg

6. Reibungskoeffizientfr

Die Kette bewegt sich nach Gleitschienen, die nicht geschmiert sind. Aus der Tabelle Nr. 2 wählen wirfr = 0,3 .

7. BetriebskoeffizientFs

Dieser Koeffizient bestimmt sich aus der Tabelle Nr. 4 nach verschiedenen Kriterien:Lage der Ladung – gemietet Fs = 1,0Materialbelastung – kleine Abweichungen Fs = 1,2Anlauffrequenz – mehr als 5 mal pro Tag Fs = 1,2Arbeitsumgebung – relativ staubig Fs = 1,2Betriebsstundenzahl – bis 10 Stunden Fs = 1,0Betriebskoeffizient Fs = 1,73

8. Bestimmung des GeschwindigkeitskoeffizientenFv

Für v = 0,3 m/sec. und Zähnezahl des ZahnradesZ = 9 wählen wir aus der Tabelle Nr. 5.Fv = 0,8 .

9. Reibungskoeffizientfm

Er äußert den Einfluss der Reibung des Materials in der Förderrinne.Aus der Tabelle Nr.8 für gegebenes Material istfm = 0,7.

10. Berechnung der ZugkraftT

(P. f r + P1 . fm) . Fs . Fv (275 . 0,3 + 1 111 . 0,7) . 1,73 . 0,8T = 9,81 . = 9,81 . = 11 679 N

Kettenzahl 1

11. AntriebsleistungN

T . v 11 679 . 0,3N = = = 3,5 kW

1000 1000

12. Gelenkflächenpressung p t

T 11 679p t = = = 24,96 MPa < 25 MPa (für Tabelle Nr. 6)

f 468

Für die Förderkette MRC 80 x 125 ist die Gelenkfläche f = 468 mm 2 .Die berechnete Gelenkflächenpressung ist niedere, als die zulässige Flächenpressung aus der Tabelle Nr.6.Die gewählte Förderkette MRC x 125 entspricht.


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13) Kettenräder

Für die Kettenlebensdauer wird selbstverständlich auch der richtige Radkonstruktion und Stand der Kettenradverzahnungentscheidet. Für die regelmäßige und richtige Funktion des Förderers, soll man folgende Grundsätze einhalten:

a) Zur Senkung der Beanspruchung an die Kettengelenke und Senkung der Polygonwirkung soll man nur die Kettenrädermit dem größten Durchmesser benützen.

b) Die Triebräder müssen auf dem Austrittsende des Förderers anstellen sein, besonders bei der kompliziertenAusführung des Förderers. (z.B. - die Anlagen mit den Wänchen, mit der Räume für die Gärung oder Austrockung)

c) Soweit der Förderer zwei oder mehr vereinigte Ketten hat, müssen die Zähne der Triebzahnräder in dergleichgestellte Linie werden. Die Leiträder müssen gegenüber Triebzahnräder frei sein.

Für die Berechnung eines Teilkreisdurchmessers, Kopfkreisdurchmesser und Fußkreisdurchmessers des Zahnrades kann manfolgende Formeln benützen:

PDp = (mm)

180°sin

Z

De = Dp + (0,55 ÷ 0,8) . D (mm)

Di = Dp - D (mm)

Hierin bedeutet:Dp = Teilkreisdurchmesser (mm) P = Kettenteilung (mm)De = Kopfkreisdurchmesser (mm) Z = Zähnezahl des KettenradesDi = Fußkreisdurchmesser (mm) D = Rollendurchmesser (mm)

Falls wir in der folgenden Formel:

P 180° 1Dp = um sin den Wert einsetzen,

180° Z nsin

Z

„n“ ist eine Konstante. (siehe Tabelle Nr. 9), erhalten wir folgende FormelP

Dp = = P. n (mm)1n

Tabelle Nr.9

14) Schlussfolgerung

Die Benutzung des Kettentriebes ist mit vielen Problemen und Aspekten verbündet. Es ist notwendig die Probleme inErwägung nehmen und sie hauptsächlich lösen.Von oben angeführten Angaben können wir diese Problematik nicht ganz auss-

chöpfen. Sie sollen nur auf grundsätzlichen Parametern aufmerksam machen und eventuellen Schwierigkeiten zu verhindern.

Zähnezahl Konstante Zähnezahl Konstante Zähnezahl Konstante 6 2,000 21 6,709 36 11,4747 2,305 22 7,027 37 11,7928 2,613 23 7,344 38 12,1109 2,924 24 7,661 39 12,428

10 3,236 25 7,979 40 12,74611 3,549 26 8,296 41 13,06312 3,864 27 8,614 42 13,38213 4,179 28 8,931 43 13,70014 4,494 29 9,249 44 14,01815 4,810 30 9,567 45 14,33616 5,126 31 9,885 46 14,65417 5,442 32 10,202 47 14,97218 5,759 33 10,520 48 15,29019 6,076 34 10,838 49 15,60820 6,392 35 11,156 50 15,926

cálculo de cadenas transportadoras ger

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