Tasaisesti kiihtyvässä ja tasaisesti hidastuvassa (a = vakio) liikkeessä ovat voimassa seuraavat

Transkriptio

1 Luku : Mekaniikka. MEKANIIKKA.. Mekaniikan peruskaavoja... Eräitä liikettä koskevia kaavoja ds d s Matka s, nopeus v, kiihtyvyys a =, massa m. dt dt Tasaisesti kiihtyvässä ja tasaisesti hidastuvassa (a = vakio) liikkeessä ovat voimassa seuraavat yhtälöt Tasaisesti kiihtyvä liike v vo at vo v s t at s vo t v vo s a Tasaisesti hidastuva liike v v at o s v o o v at s vo t vo v s a v v as v v as o t... Eräitä pyörivää liikettä koskevia kaavoja Suuretta, joka kuvaa pyörivän kappaleen pyrkimyksiä vastustaa muutosta sen liiketilassa, nimitetään hitausmomentiksi (inertiamomentiksi), joka yleisessä muodossa ilmenee lausekkeesta. J r d m, jossa r = massa-alkion dm etäisyys pyörimisakselista, m = kappaleen massa. Hitausmomentin dimensio = massayksikkö x (pituusyksikkö). Jos J p on hitausmomentti painopisteen kautta kulkevan akselin suhteen, niin toisen samansuuntaisen akselin suhteen (akselien välinen etäisyys = a) hitausmomentti on aina suurempi. J J p m a Umpinaisen sylinterin, jonka massa on m ja ulkohalkaisija R hitausmomentti on J m R KUVA.a. Umpinaisen sylinterin hitausmomentti. ABB:n TTT-käsikirja

2 ja rengassylinterin, jonka ulkohalkaisija on R ja sisähalkaisija r Luku : Mekaniikka R J m r KUVA.b. Rengassylinterin hitausmomentti. Jos massa on annettu kg:na ja säde m:nä, saadaan hitausmomentin yksiköksi kgm. Toinen usein käytetty yksikkö on Nms. Anglosaksisissa maissa merkitään hitausmomentti WR tai Wk ja silloin käytetään yksikköä lb ft. Hitausmomenttisuureen sijasta näkee varsinkin vanhemmassa kirjallisuudessa suureen GD, jonka yksikkö on kpm. Tätä suuretta kutsutaan huimamomentiksi ja sillä on seuraava numeerinen yhteys hitausmomentin kanssa. GD / kpm = J/kgm = g J/Nms = 0,9 WR /lb ft (g=9,m/s = normaalikiihtyvyys). (Huimamomenttia voidaan käyttää numeroarvona, mutta käsitteellisesti se on virheellinen, sillä hitausmomentti J on riippuvainen vain kappaleen muodosta ja massasta). Pyörivällä massalla, jonka pyörimisnopeus on n [r/min] ja hitausmomentti J [kg m ] on liike-energia W kin [J]. W J π n kin 0 Hitausmomentti J, redusoidaan vaihteiston toiselle puolelle kertomalla se välityssuhteen neliöllä. J n J n Yhtäläisesti massalla m [ kg ], joka liikkuu suoraviivaisesti nopeudella v [m/s], on sama energia kuin pyörivällä kappaleella, jonka pyörimisnopeus on n [ r / min ] ja hitausmomentti [kg m ] v v J m 0 n 9, F n m ABB:n TTT-käsikirja

3 Luku : Mekaniikka L/mm J/kgm D/mm , D 0, 0,05 0,0 0,005 0,00 0,0005 0,000 0, , , L 0 0, KUVA.c. Sylinterinmuotoisten kappaleiden hitausmomentteja (inertiamomentteja).... Hitausmomentti (neliömomentti) ja taivutusvastus Tasapinnan hitausmomentilla (neliömomentti l. jäyhyysmomentti, apuväline lujuusopin laskuissa) tarkoitetaan samassa tasossa olevan painopisteakselin x suhteen pinta-alkioiden da ja niiden x-akselista mitattujen kohtisuorien etäisyyksien r neliöiden tulojen summaa. I x r d A. Neliömomentin dimensio on (pituusyksikkö). Kun neliömomentti tunnetaan, saadaan pinnan taivutusvastukset yhtälöistä Ιx Ι W ja x W, a a joissa a ja a ovat pinnan äärimmäisten pisteiden etäisyydet akselista x. Taivutusvastuksen dimensio on (pituusyksikkö). ABB:n TTT-käsikirja

4 Taulukko.a. Erilaisten poikkipintojen taivutusvastukset ja hitausmomentit (neliömomentit). Poikkipinta Taivutusvastus W Hitausmomentti l Luku : Mekaniikka d bd b d d b b F F D D F D d F D d D H h H H h B H bh B H b H h B H b h B H bh H ABB:n TTT-käsikirja

5 Luku : Mekaniikka Jos l x, on neliömomentti painopisteen kautta kulkevan akselin suhteen, niin toisen akselin suhteen (akselin välinen etäisyys = a) neliömomentit ovat aina suurempia: I a I x Aa, jossa A = pinnan ala. Taulukko.b. Virtakiskojen painot, taivutusvastukset ja hitausmomentit (neliömomentit). Paino Yhden kiskon staattiset arvot Koko Cu Al mmxmm kg/m kg/m x 5x 5x 0x 0x 0x5 5x 5x5 0,09 0, 0,9 0,5 0,59 0, 0,, 0,0 0,0795 0,0 0,07 0, 0, 0,0 0,5 W x cm 0,00 0,07 0, 0, 0,00 0, 0, 0,5 I x cm 0,0 0,05 0,0 0, 0,00 0, 0,9 0,5 W y cm 0,0000 0,000 0,05 0,0 0,000 0,0 0,075 0,0 I y cm 0,0000 0,0000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,005 0,00 0x 0x5 0x 0x5 0x0 x5 x0 0,79,,0,77,55,, 0, 0,0 0, 0,5,0 0,7,5 0, 0,7 0,00,,7,0,7 0,75,,0,7 5, 5, 0, 0,0 0,5 0,000 0,7 0,7 0,0 0, 0,0075 0,0 0, ,07 0, 0,05 0,7 0x5 0x0 0x5 0x0 00x5 00x0 00x5, 5,,55 7,,,9, 0,0,,0,,5,70,0,00,00 5, 0,7,,7 5,0 9,00,0,,7,7, 5,0 0,,00 0,, 0,7,7,75 0,05 0,0 0,0 0,7 0,0 0,, 0x0 0x5 0x0 0x5 00x0 00x5 0,7,0,, 7,,7,,,,7 5,0,09,0,0,7,0, ,00,,7,00, 7,,00,,,,7 5, ABB:n TTT-käsikirja

6 Taulukko.c. Luku : Mekaniikka Kiskoprofiilien mitat, painot, taivutusvastukset ja hitausmomentit (neliömomentit). Mitta Paino Yhden kiskon staattiset arvot Cu Al [ h mm 0 b mm 0 s mm i mm 5 [ kg/m,99 [ ] kg/m 7,9 [ kg/m, [ ] kg/m, W x cm 7, I x cm,5 W y cm,7 I y cm,7 e mm,9 0 7,5 5 7,5 5,,, 9, 77,5,0 0,7, ,5 5,,,7,9, 7 5,,, ,9, 5,7 0, 59, 5 9, 0,5, 0 5,5 5,,,, 90,,5 5, 5, , 5,,, ,9 9, 7, 0 7,5 5,5 7,0 0, 0, 0 0, 9 9, , 0,,, 0, 07,.. Hihnakäyttö Hihnakäytön mitoituksessa varmistaudutaan riittävästä tehonsiirtokyvystä sekä käytön osien kestävyydestä. Tässä käsitellään hihnakäyttöä moottorin akselin ja laakerien kestävyyden kannalta. Hihnakäytön yleiset mitoitus- ja asennusohjeet saadaan standardista SFS 57 (97), kun kapeat kiilahihnat ovat kyseessä, sekä hihnanvalmistajalta.... Kiilahihnapyörän valinta Kiilahihnakäytössä tarvittava hihnojen ja pyörän välinen kitkavoima aikaansaadaan hihnoja kiristämällä. Riittämättömästi kiristetyt kiilahihnat luistavat ja jättämän noustessa yli % kuluvat lyhyessä ajassa. Liiallinen kireys on vahingollista akseleille, laakereille ja hihnoille. Esim % ylikireys lyhentää laakerien ja hihnojen kestoiän puoleen. Kiilahihnakäytön mitoituksen lähtökohtana oleva asennuskireys on : k P F, 0 k j, k β n d p z () jossa F j = kiilahihnan kireys(jänteen jännitysvoima) [ N ], P = siirrettävä nimellisteho [ kw ], k = käyttökerroin (taulukko.a), k k = kosketuskulmakerroin ( taulukko.b ), β z = kiilahihnojen lukumäärä, n = pienen pyörän pyörimisnopeus [ r / min ], d p = pienen pyörän laskentahalkaisija [ mm ]. ABB:n TTT-käsikirja

7 Luku : Mekaniikka Käytössä, akseleita ja laakereita kuormittava hihnojen kiristysvoima on: F R F j z, () jossa F R = hihnan käytössä akselia ja laakereita kuormittava voima [N]. Jos pieni pyörä on käyttömoottorin akselilla, niin moottorille sallittu kiristysvoima F R saadaan taulukosta.c kuulalaakereille ja taulukosta.d rullalaakereille. Taulukko.a. Käyttökerroin k k. K ä y t e t t ä v ä k o n e Nesteen sekoittaja Puhallin ja imuri, kevyt Keskipakoispumppu Potkuripuhallin < 7 kw Hihnakuljetin Taikinakone Potkuripuhallin >7 kw Generaattori Pesukone Työstökoneet Puristimet Painokone Keskipakois-korkeapainepumppu Täryttävä tai pyörivä seula Valta-akseli Tiilikone Kauhakuljetin Mäntäkompressori Vasaramylly Hollanteri Mäntäpumppu Korkeapainepuhallin Puutyöstökoneet Tekstiilikoneet Murskaimet Kuula-ja tankomylly Kehäsaha Raskas nosturi Kumi- ja muovikalanteri Valssit ja suulakepuristimet K ä y t t ä v ä k o n e Oikosulkumoottori, Y/D-käynnistys. Liukurengasmoottori, Nopea monisylinterinen polttomoottori Oikosulkumoottori, suora käynnistys Hidas polttomoottori,0,,,,,.,5 Taulukko.b. Kosketuskulmakerroin k β. Kosketuskulma 0 o 0 o 0 o 0 o 00 o k β,0 0,95 0,9 0, 0,75 ABB:n TTT-käsikirja

8 Taulukko.c. Moottorin koko IEC 7 0 M_AT 0 M_BT 90 S 90 L 00 S M ML_ 5 SM_ SM_ Luku : Mekaniikka Sallittu säteisvoima F R kuulalaakerille. Kuulalaakeri käyttötuntia Napaluku Akselitapin pituus X O /N X max /N E/mm ABB:n TTT-käsikirja

9 Luku : Mekaniikka Kuulalaakeri käyttötuntia Moottorin koko Napaluku Akselitapin pituus X O /N X max /N IEC E/mm 0 SM_ SM_ ML_ S_ SM_ ML_ M_ LK_ Taulukko.d. Sallittu säteisvoima F R rullalaakerille. Rullalaakeri käyttötuntia Moottorin koko Napaluku Akselitapin pituus X O /N X max /N IEC E /mm ML_ 5 SM_ ABB:n TTT-käsikirja

10 Luku : Mekaniikka Rullalaakeri käyttötuntia Moottorin koko Napaluku IEC SM_ 0 SM_ 5 SM_ 5 ML_ 55 S_ 55 SM_ 55 ML_ 00 M_ 00 LK_ Akselitapin pituus E /mm X O /N X max /N Taulukon.c ja.d arvot perustuvat alla mainittuun arvioituun laakerin kestoikään Hz:n käytössä: Moottorikoko h h 0 Hz:n käytössä arvot ovat n. 0 % pienemmät. Moottorien asennusasento on M B ja säteisvoiman suunta sivulle päin. Kaksinopeusmoottoreilla pätevät korkeammalle kierrosluvulle annetut arvot. Samanaikaisesti vaikuttavien aksiaali- ja säteisvoimien sallimat kuormitukset kysyttäessä moottorinvalmistajalta. ABB:n TTT-käsikirja

11 Luku : Mekaniikka KUVA.a. Moottorin akselin pää. Sallitun säteisvoiman siirtymä F R X0 X max on lineaarinen. Fxo X Fx o Fx max, () E jossa E = standardiakselitapin pituus. Alustavasti voidaan olettaa X = 0, x akselinpään pituus. Arvioidaan k k ja k ja lasketaan moottorin kiilahihnapyörän pienin sallittu halkaisija β d p, 0 k k kp n F β R () Jos yhtälön antama d p on sopimaton suuren mittansa tai suuren kehänopeuden takia, niin tutkitaan: voidaanko suurentaa sallittua F R :ää moottoria vahvistamalla tai vaihtamalla saman tehoiseen, mutta hitaampaan tai voidaanko arvioitua k k :ta pienentää. Esimerkki: Moottori MBA 00ML ( P = 0 kw, n = 70 r / min ) käyttää mäntäkompressoria. Lasketaan, mikä on moottorin akseleille tulevan kiilahihnapyörän pienin sallittu halkaisija, kun pyritään laakerin kestoikään h. Arvioidaan alustavasti: x 0,0 mm mm k k, ( taulukko.a ) k β 0,9 ( taulukko.b ) Taulukosta.d katsotaan, kuinka suurella voimalla F R moottoria saa kuormittaa rullalaakereilla F R 0 0,0 (0 90) 7 N d, 0, 0 p 7 0, Lähin standardihalkaisija on mm d p mm ABB:n TTT-käsikirja

12 ... Kiilahihnojen kiristäminen Luku : Mekaniikka Hihnoja asennettaessa olisi pyrittävä yhtälön () mukaan laskettuun kireyteen F j. Kiilahihnan kireys mitataan sen jännettä taivuttamalla matkan 0,05 L j, ( ks. kuva.d ). Taivutusvoima F m riippuu kiilahihnan kireydestä ja saadaan kuvasta.b tai.c eri hihnaprofiileille F j :n ja v :n funktiona ( v = hihnan nopeus laskentahalkaisijalla ). Keskihakuisvoiman keventävä vaikutus on otettu huomioon. F m /N -0 SPZ v =0 0 0 m/s F m /N SPB -70 v = m/s KUVA KUVA -5 F m /N F j /N SPA v =0 0 0 m/s F j /N F j /N F m /N SPC v = m/s b. Taivutusvoima eri hihnoille (SPA, SPB, SPC ja SPZ). F m /N A-, B-, C-, D-, ja E-hihnat A B C 0 D E F J /N.c. Taivutusvoima eri hihnoille (A; B, C, D ja E). 0 F j /N ABB:n TTT-käsikirja

13 L J F m 0,05 L J Luku : Mekaniikka KUVA.d. Kiilahihnan kireyden mittaus. Saman käytön hihnoilla voi olla pituuseroista ja muistakin syistä johtuvaa epätasaisuutta kireydessä. Tästä syystä mitataan kukin hihna erikseen painamalla voimamittarilla hihnajänteen keskikohtaa matka 0,05 L j. Mittarilukemat F m F m F mz merkitään muistiin ja lasketaan niiden keskiarvo F m Fm Fm...Fm z. (5) z Hihnoja kiristettäessä pyritään siihen, että F ( 0,9..., ). m F m z Mitattujen taivutusvoimien hajontaan on kiinnitettävä huomiota. Jos esim. yhden hihnan F m poikkeaa keskiarvosta + 0 %, niin se käy 0 % ylikuormituksella ja ikä lyhenee puoleen. Tällä on merkitystä koko kiilahihnaerän käyttöiälle. F m :n mittaukseen käytetään hihnakireysmittaria tai muuta tarkoitukseen sopivaa voimamittaria. Ennen mittausta varmistaudutaan, että kireys vetävällä ja ei-vetävällä puolella on sama. Yksihihnaisen käytön pyörät estetään kiertymästä mittausvoiman vaikutuksesta.... Tasohihnapyörän valinta Käyttömoottorin akselille tulevan tasohihnapyörän pienin sallittu halkaisija d [ mm ] voidaan laskea yhtälöstä d 9 0 k k β h k n k P F R () Kerroin k h =,0, (krominahkahihnat) Kerroin k h =,, (kumihihnat) Tässäkin edellytetään, että pieni pyörä on moottorin akselissa. edellä. k k,k β,p,n ja FR kuten ABB:n TTT-käsikirja

14 Luku : Mekaniikka.. Hammasvaihteet... Käyttötehot ja käyttövääntömomentit Hammasvaihteen valinnan lähtökohtana on käyttöteho, jolla tarkoitetaan työkoneen normaalikäytössä ottamaa tehoa. Valittaessa vaihdetta tehotaulukon mukaan tämä on muutettava vastaavaksi ensiöakselin tehoksi P K PK PK η jossa P K = vastaava ensiöteho [kw] ja P K = käyttöteho [kw]. P K MK n kw, 95 η jossa M K = käyttövääntömomentti [ Nm ], η = hyötysuhde (katso kohta... Nimellistehot ja vääntömomentit), n = toisiopyörimisnopeus [ r / min ].... Käyttökertoimet Hammasvaihteet valitaan siten, että seuraava ehto on voimassa: Nimellisteho käyttökerroin x käyttöteho Käyttökertoimella otetaan huomioon moottorin ja työkoneen aiheuttamat kuormitussysäykset sekä käyttöaika. Oikein valituilla käyttökertoimilla vaihde saavuttaa sen kestoiän, joka on yleisesti katsottu riittävän ko. käyttöön. Käyttökerroinsuositus on taulukossa.a. Työkoneen aiheuttamat kuormitussysäykset ilmenevät taulukosta.b, jossa on esitetty tavallisimpien kyseeseen tulevien koneiden kuormituksen laatu jaettuna kolmeen ryhmään: ryhmä : ryhmä : ryhmä : tasainen kuormitus epätasainen kuormitus iskumainen kuormitus Taulukossa.a esitetyt käyttökertoimien arvot ovat vain ohjearvoja, joita sovelletaan normaaleissa käyttöolosuhteissa. Mikäli käyttöön liittyy erittäin iskumainen kuormitus, suuri käynnistystaajuus ja käynnistys täydellä kuormalla sekä sellaiset kytkentätavat, jotka aiheuttavat akselinpäille ulkoisia kuormituksia, on varminta neuvotella vaihteen valinnasta valmistajan kanssa.... Nimellistehot ja -vääntömomentit Vaihteiden teholukutaulukossa esitetyt tehot ovat ensiöakselin nimellistehoja laskettuna käyttökertoimella f =,0. Tämä edellyttää, että työkonetta käyttää sähkömoottori, kuormitus on tasainen, akselipäiden ulkoisia kuormituksia ei esiinny ja käyttöaika on 0 tuntia vuorokaudessa. Toisioakselin nimellisteho saadaan kertomalla ensiöakselin nimellisteho vaihteen hyötysuhteella: P D. N P N ABB:n TTT-käsikirja

15 Luku : Mekaniikka Hyötysuhteen käytännöllisinä arvoina voidaan lieriö- ja kartio-lieriövaihteilla käyttää seuraavia arvoja: -portaiset: 0,95 -portaiset: 0,970 -portaiset: 0,955 -portaiset: 0,90 Jos jostain syystä käytetään moottorin nimellistehoa vaihteen valinnan lähtöarvona on varmistauduttava siitä, että vaihteen kaksinkertainen nimellisvääntömomentti on suurempi tai yhtä suuri kuin moottorin käynnistysvääntömomentti. Suurin teho tai vääntömomentti, jolla vaihdetta voidaan hetkellisesti enintään kertaa tunnissa noin 0 s ajan kuormittaa, on vaihteen kaksinkertainen nimellisteho tai -vääntömomentti.... Käynnistysmomentti ja käynnistystaajuus Käyttökerrointaulukkoa voidaan yleensä soveltaa sellaisenaan, jos käynnistystaajuus on enintään käynnistystä tunnissa. Tällöin käynn./h edustaa käynnistystä vaihteen kaksinkertaisella nimellisvääntömomentilla. Mikäli halutaan suurempaa käynnistystaajuutta, on vaihteen valmistajaan otettava yhteys. Yleisenä sääntönä voidaan pitää, että käynnistystaajuuden vaikutus on sitä suurempi mitä pienempi käyttökerroin muuten on, ts. tapauksissa missä kuormitus on tasainen ja käyttöikä lyhyt...5. Terminen teho Vaihteen terminen teho on teho, joka vaihteella todellisissa käyttöolosuhteissa voidaan siirtää öljyn lämpötilan nousematta sallittua suuremmaksi. Termisen tehon on siis oltava suurempi tai yhtä suuri kuin käyttöteho. Jos terminen teho on pienempi kuin käyttöteho, vaihde on varustettava jäähdytyslaitteilla, joita ovat: tai tuuletinta asennettuna tavallisesti vaihteen ensiöakselille, jäähdytysvesikierukka asennettuna vaihteen öljytilaan tai painevoitelujärjestelmään liitetty vesi- tai ilmajäähdytteinen öljyjäähdytin. Vaihteen esitteessä on ilmoitettu sen terminen nimellisteho. Tämä on teho, joka vaihteella ilman jäähdytyslaitteita voidaan siirtää jatkuvassa käytössä vähintään tunnin ajan ympäröivän ilman lämpötilan ollessa +0 o C öljyn lämpötilan nousematta sallittua suuremmaksi. Jos ympäröivän ilman lämpötila eroaa +0 o C:sta, saadaan terminen teho luetteloarvoista seuraavilla kertoimilla Ympäröivän ilman lämpötila Kerroin,,0 0, 0, 0,... Akselinpäiden ulkoiset kuormitukset Jos vaihteen toisioakselin ja käytettävän koneen akselinpäiden välille aiheutuu ulkoisia radiaali- tai aksiaalivoimia, on tarkistettava, että nämä voimat eivät ylitä sallittuja arvoja. Tämä voidaan tehdä vaihteen valmistajan ohjeiden mukaan. On huomattava, että ohjeessa annetut radiaali- ja aksiaalivoimien arvot pätevät vain kummallekin voimalle yksinään. Jos samassa akselinpäässä esiintyy samanaikaisesti sekä radiaali- että aksiaalivoimia, asiasta on neuvoteltava vaihteen valmistajan kanssa. ABB:n TTT-käsikirja

16 Luku : Mekaniikka Taulukko.a. Käyttökerroin f. Käyttävä kone Sähkömoottori, höyryturpiini tai nestemoottori Monisylinterinen mäntämoottori tai vesiturpiini Yksisylinterinen mäntämoottori Työkoneen kuormituksen laatu ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä ryhmä Käyttötunteja vuorokaudessa alle 0,5 0 0,5 0,,5 0,,0,5,0,5,75 0,,0,5,0,5,75,5,,0,0,5,75,5,,0,5,75,5,5,,0,5,75,5,75,0,5 ABB:n TTT-käsikirja

17 Luku : Mekaniikka Taulukko.b. Työkoneen kuormituksen laatu. Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Elevaattori Murskaimet, vauhtipyörällä varustetut - kauha-, tasainen kuormitus - kauha-, raskas kuormitus - malmi-, kivi- - liukuportaat - sokeri- - tavarahissit Elintarviketeollisuus - jauhimet, juurileikkurit - taikinan sekoittimet Kuljettimet, epätasaisesti syötetyt, raskaasti kuormitetut - hihna-, kauha-, ketju- - kokoonpanohihna-, kola- - lamelli-, ruuvi- - tärykouru-, edestakaisin liikkuva- Kumi ja muoviteollisuus - jauhimet, kumikalanterit - kumivalssit ( linjassa) - kumivalssit ( linjassa) - laboratoriolaitteet - levyvalssit - lämmitysvalssit - raffionoimisvalssit - rengaskoneet - siivilöimiskoneet Myllyt ja rummut, pyörivä tyyppi - jauhatus-, jäähdytys-, kiillotus- - kolleri- - kuula- - puhdistus- - putki-, tanko- Generaattorit Lajittelukoneet Nahkateollisuus - kalkki-, parkitsemis- ja rasvarummut Jäteveden puhdistuslaitokset - hiekan ja lietteen kokoajat - kemikalioiden syöttäjät - kokoajat, seulat - kuohupeitteen rikkomislaitteet - potkuripumput, sakeuttamislaitteet - sekoittimet, suodattimet - vedenpoistoruuvit Kompressorit - keskipako- - kotelo-, lamelli- ja nesterengas- - monisyl. mäntä- (vauhtipyörällä) - monisyl. mäntä- (ilman vauhtipyörää) - yksisylinterinen mäntä- Levynsyöttimet Nosturit - ajo- ja kääntökoneisto - kiramo - nostokoneisto, kevyt käyttö - nostokoneisto, keskiraskas käyttö - nostokoneisto, raskas käyttö - puomikoneisto Maansiirto- ja ruoppauskoneet - kaivinpään käyttökoneisto - kuljettimet, köysirummut - pinoojat, pumput - seulat, täryttimet - vintturit Puhaltimet ja tuulettimet - keskitekoinen veto - keskipako- ja potkuripuhaltimet - kotelo- - savuimuri - suuret, kaivos ja teollisuus - pienet koot ABB:n TTT-käsikirja

18 Luku : Mekaniikka Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Koneelliset tulipesälaitteet Metalliteollisuus Tiiliteollisuus - langan kelaus- ja vetokoneet - brikettikoneet - leikkaus- ja levyvalssit - saven muokkauskoneet - levyn oikaisukoneet - saven sekoitusrumpu - pöytäkuljettimet yksisuuntaisesti - tiilipuristimet - ryhmäkäyttö - yksittäiskäyttö - kuorintarummut - paine- ja imusuodattimet - pesurit - pick-up telat - puristimet: imu-, kuori-, liima-, tasoitus-, väli- - rullaajat - sekoittimet - kaksiakseli-, kyypin- - kemikalioiden - veden erottimet - viiran imu- ja vetotelat - yankee- sylinterit Kuljettimet, tasaisesti syötetyt ja kuormitetut - hihna-, kauha-, ketju- - kokoonpanohihna-, kola- - lamelli-, ruuvi-, uuni- Pumput - hammaspyörä-, kotelo-, potkuri- - keskipako-, tasaussäiliöllä - keskipako-, ilman tasaussäiliötä - mäntä- - yksitoimiset sylinteriluku >= - kaksitoimiset sylinteriluku >= - vesirengas- Sihdit - ilman pesu- - pyörivät hiekka- ja kivi- - liikkuvat vedenotto- Sokeriteollisuus - murskaimet, myllyt ja ruokoleikkurit Työstökoneet - leikkurit - lävistyspuristimet - taivutuskoneen rullat - muut työstökoneet - pääkäyttö - apukäyttö Turbiinit - höyry-, kaasu- - vesi- ABB:n TTT-käsikirja

19 Luku : Mekaniikka Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Työkone Ryhmä Sahateollisuus Syöttölaitteet Uunit - höylän syöttökoneisto - edestakaisin liikkuvat - ketjuarina - katkaisusahat, kippilaitteet - hihna-, lamelli-, ruuvi- - malminkuivaus-, meesanpoltto- - ketjukuljettimet - lautas- - rakeistusrummut - rullakuljettimet - sementinpoltto - kuorimakoneet karankäyttö - kuorimakoneet pääkäyttö - lajittelupöytä - syöttö kehäsahan - syöttö särmäyssahan - tukkikuljetin kourutyyppi - tukin kääntölaitteet - tukkipöydät Sekoittimet - betoni- - nesteet, vakiosakeus - nesteet, muuttuva sakeus - selkeytyslaitteet Selluloosa- ja paperiteollisuus - hajottimet, hakkurit, hollanterit - huovankiristäjät - jordan-. Kartiomyllyt - kalanterit, kiillotuskalanterit - kuitujen talteenottosuodattimet - kuivaussylinterit Tekstiiliteollisuus - kalanterit: - karstaus-, kehräys- ja kelauskoneet- - kuivaajat - kuivaussäilöt - kutoma-, kyllästys- ja nukkauskoneet - pesu- ja pingotuskoneet puolaus- ja värjäyskoneet Uuttolaitteet Valta-akselit - ryhmäkäyttö Öljyteollisuus - jäähdyttimet - parafiinin suodatuspur. - pyörivät uunit ABB:n TTT-käsikirja

20 Luku : Mekaniikka.. Kytkimet... Laippakytkimet Tavallisin kiinteä kytkin on laippakytkin. Laipat voivat olla akseliin kiinteästi liitettyjä tai irtolaippoja. Laipaksi taottua akselinpäätä käytetään yleisesti keskisuurissa ja suurissa polttomoottoreissa ja niihin liitetyissä yksilaakerisissa generaattoreissa. Laippakytkin mitoitetaan joko liitospulttien leikkausjännityksen tai laippojen välisen kitkan perusteella.... Hammaskytkimet Hammaskytkimessä on akselin päihin kiinnitettävät navat, joissa on ulkopuolinen hammastus. Napoja yhdistää holkki, jonka sisäpuolinen hammastus sopii napojen ulkopuoliseen hammastukseen. Rakenne sallii yhteen asennettavien akselinpäiden vähäiset säteis- ja kulmapoikkeamat ja antaa suurehkon akselinsuuntaisen liikkumavaran. Kuormitusvääntömomentti voi kuitenkin lukita hammaskytkimen siten, ettei akselinsuuntainen liike ole kuormitustilanteessa mahdollinen. Tämä puolestaan voi aiheuttaa laakereihin suuria aksiaalikuormia. Hammaskytkimen koko määrätään käytettävän koneen vääntömomentin mukaan. Valintamomentti saadaan kertomalla em. vääntömomentti kytkimen valmistajan suosittelemalla käyttökertoimella, joka on riippuvainen käyttävästä koneesta, käytettävästä koneesta, kuormituslajista ja käyttöajasta. Lisäksi on tarkistettava, ettei annettuja maksimipyörimisnopeuksia ylitetä.... Joustavat kytkimet Joustavista kytkimistä ehkä yleisin on tappikytkin. Se muistuttaa rakenteeltaan laippakytkintä, mutta kiinnitysruuvien päällä on kumiholkit, jotka siirtävät vääntömomentin kytkimen puoliskosta toiseen. Joustava tappikytkimen päämitat ja valintaohjeet on esitetty standardissa SFS 5. Tappikytkimistä poikkeavia joustavia kytkimiä eli kumiliitoskytkimiä on hyvin monenlaisia rakennemalleja. Niissä käytetään erilaisista joustavista aineista tehtyjä välirenkaita tai välipaloja. Kytkimiä valittaessa tulee siirrettävän vääntömomentin lisäksi ottaa huomioon käyntiolosuhteista johtuvat kuormitustekijät, joiden vaikutus ilmaistaan käyttökertoimella. Käyttökerroin on riippuvainen mm. käyttävästä koneesta, käytettävästä koneesta, kuormituslajista, käynnistysten lukumäärästä, käyntiajasta, laitteiden tärinästä ja asennuksen tarkkuudesta.... Kytkimien asennus Joustavien tappikytkimien asennusohjeet on esitetty standardissa SFS 5. Ohjeessa esitetään tappikytkimien asennuksessa huomioitavat seikat ja annetaan yhteen kytkettyjen koneiden akselinpäiden asennustarkkuudelle arvoja, jotka perustuvat käytännössä saatuihin kokemuksiin ja jotka ovat sopusoinnussa normaalin valmistustekniikan kanssa. Näitä ohjeita ja asennustarkkuuksia voidaan hyvin soveltaa myös muille joustaville kytkimille. Kytkimien valmistajat ilmoittavat luetteloissaan sallimansa asennusvirheet. Tällöin on kuitenkin otettava huomioon, että ilmoitetut asennusvirheiden taulukkoarvot ovat usein teoreettisia maksimiarvoja. Ne pitävät paikkansa ainoastaan alhaisella pyörimisnopeudella, kun kytkimeltä edellytetään normaalia kestoikää. Vaativissa asennuksissa on syytä pyytää kytkimen valmistajalta tapauskohtaisia sallittuja asennusvirhearvoja. Normaalirakenteisilla liukulaakereilla varustettujen sähkökoneiden laakereihin ei saa kohdistaa akselin suuntaista voimaa. ABB:n TTT-käsikirja

21 Luku : Mekaniikka kytkimen akselin suuntainen liikkumavara on suurempi kuin ko. sähkökoneen vastaava vara, aksiaalilukitus tapahtuu käytettävän koneen puolella ja akselin lämpölaajeneminen voi vaaratta tapahtua...5. Esimerkkejä kytkimien valintaperusteista Oikosulkumoottoreiden käynnistyksen alussa esiintyy muutosilmiö, jonka aikana vaikuttaa ns. transienttimomentti. Sen suuruus on,5 x T max ja se vaikuttaa noin 0, s aikana iskuna. Ensimmäiset iskut ovat vaihtelevia ja loput tykyttäviä. T max on käynnistyksen aikana esiintyvä suurin momentti, mutta kytkimen tulee kestää myös mainitut momenttiiskut. Akselireiän toleranssi on valittava tapauskohtaisesti. Yleisesti käytetty sovite H7 / m soveltuu, kun käyttö on tasaista ja käytettävän koneen hitausmomentti ei ole huomattavasti suurempi kuin käyttävän koneen hitausmomentti. Jos käytettävän koneen puolella on suuri hitausmomentti, kuten esim. huimapyörämuuntajassa, on syytä käyttää ahdistussovitetta K7 / m. Vaihtelevalla kuormalla, kuten esim. polttomoottorikäytössä, on em. ahdistussovite myös sopiva, mutta jos kytkimen aine ei kestä sitä, käytetään sovitteena vähintään J7 / m. Tahtigeneraattorin tai -moottorin vääntömomentin suurin hetkellisarvo äkillisessä oikosulussa on 0...-kertainen nimellisarvoon nähden. Virhetahdistustapauksessa tilanne voi olla vieläkin pahempi. Suurin oikosulkumomentti syntyy ns. oppositiotahdistuksessa, jossa verkon ja koneen jännitteet ovat itseisarvoltaan yhtä suuret, mutta vastakkaissuuntaiset. Syntyvän momentin arvioidaan olevan noin kaksinkertaisen edellä mainittuun hetkellisarvoon nähden, siis kertaa nimellisvääntömomentti. Tällaisissa tapauksissa on suositeltavaa käyttää murtokytkimiä, jotka toimivat mekaanisina sulakkeina ja ovat suhteellisen nopeasti korjattavissa toimintakuntoon. Sopivana murtokytkimen laukaisurajana voidaan pitää kertaa nimellismomentti. ABB:n TTT-käsikirja