7.7 Valjčna veriga z verižnico

Junij, 2000

Avtor: Mitja Jerič
Mentor: Roman Žavbi



Kazalo:

1. Abstract
2. Definicija naloge
3. Teoretične osnove
3.1. Preračun dimenzije verige
3.2. Izris verižnika
4. Zaključek
5. Literatura

1. Abstract #

The purpose of this task was to create a program for easy selection of chain according to DIN 8187 standard and a program for 3D visualization of a sprocket. The program guides the user trough the process of chain selection. Help in the form of tables and comments is provided during the process by clicking on the question mark near the entry fields. The program for the visualization of the sprocket enables the user to observe the sprocket under different positions and scales.

2. Definicija naloge #

Izdelajte računalniški program za izbiro enoredne valjčne verige (DIN 8 187). Vhodni podatki so moč, ki jo mora prenašati verizno gonilo, hitrost pogonske jermenice (250-1000 vrt/min), prestava, medosje in faktor sunkov. Klasične tabele oblikujte kot datoteke. Zahtevano prestavno razmerje se lahko izvede z različnimi kombinacijami zob, zato izdelajte tudi generator dvojic zob pogonske in odgonske verižnice. Pri tem upoštevajte napotke o številu zob, ki vplivajo na obrabo verige in poligonski efekt.

Program naj izriše žični model prereza kolutne verižnice (DIN 8192) za določeno valjčno verigo (izberete jo sami). Program mora omogočati tudi tri osnovne geometrijske transformacije 3D prereza: rotacijo, translacijo in skaliranje. Vnos transformacijskih parametrov naj bo izveden preko enostavnega menuja.

Izdelani računalniški program mora za obratovalne parametre predlagati tip verige, točno medosno razdaljo in število členov. Vhodni in izhodni podatki naj bodo prikazani v pregledni tabeli.

2. Teoretične osnove

3.1. Preračun dimenzije verige #

Program za izbor verige (JavaScript)

3.1.1. Izbor števila zob zobnikov

Glede na željeno prestavno razmerje (vrtljaje pogonske in odgonske gredi) izberemo število zob pogonskega (število zob naj bo čim večje tako, da je na gnani gredi hitrost čim bolj enakomerna) in gnanega verižnika:

3.1.2. Izračun udarne moči

Kjer je:
P - moč, ki jo želimo prenesti z verigo
m - faktor nošenja verige (m=1 za enoredno verigo)
k - fakror moči, ki je odvisen udarnega koeficienta (odvisno od pogona in gnanega stroja) in števila zob pogonskega verižnika
Glede na izračunano udarno moč nato iz tabele izberemo primerno verigo.

3.1.3. Izračun delilnega premera verižnikov, števila členov verige in točne medosne razdalje

Stevilo členov verige:

Kjer je:
a' - željena medosna razdalja
p - korak verige
Točna medosna razdalja:

Kjer je:
f - faktor odvisen od števila zob verižnikov in števila členov verige
Delilni premer verižnikov:

Kjer je:
z - število zob verižnika

3.1.4. Varnost proti lomu

Kjer je:
FM - lomna sila odvisna od izbrane verige
y - značajka udara odvisna od udarnega faktorja
F - vlečna sila
Vlečna sila:


Če je varnost SM večja od potrebne varnosti (odvisna od koraka verige in hitrosti vrtenja pognskega verižnika) potem je izbrana veriga prava za dano obremenitev.

3.2. Izris verižnika #

Program za izris verižnika (JavaScript + PHIGS)

Za izris sem izbral verižnik s 14 zobmi za verigo 08B.

Program najprej definira točke krožnic, ki tvorijo luknjo za gred in pesto verižnika.

Krožnice so definirane z 64 točkami, ki jih določimo z naslednjima enačbama:

Program nato definira točke ozoblja. Najprej izračuna pozicije točk za en zob, nato pa točke rotira za ustrezen kot tako, da dobi koordinate točk za ostale zobe.

V naslednji fazi program izvede geometrijske transformacije nad točkami, ki definirajo verižnik.

Rotacija

Okrog osi X:

Okrog osi Y:

Okrog osi Z:

Translacija

Skaliranje

Transformiranje poteka dvakrat. Program najprej rotira in translira koordinate točk (odvisno od zahtev uporabnika) točk definiranih na začetku programa, nato izvede rotacijo, translacijo in skaliranje teh točk v koordinatni sistem na zaslonu.

Na koncu program povleče črte med točkami, ki definirajo verižnik. Program poveže vse točke krožnic in vse točke zob, nato z črtami v radialni smeri poveže vsako četrto točko, ki definira krožnico.

4. Zaključek #

Izdelan je bil program, ki omogoča enostaven izbor verige po DIN 8187 standardu in program za 3D predstavitev verižnika. Uporabnik je voden skozi proces izbire verige, deležen pomoči v obliki tabel in komentarjev. Uporabnik programa vnese vhodne podatke in s pomočjo tabel izbere ustrezne faktorje. Program omogoča izbor različnih kombinacij zob in pri tem izračuna odstopanje od željenega prestavnega razmerja. Program predlaga tip verige (uporabnik se lahko odloči za drugo) in uporabnika opozori ,če je varnost proti lomu verige premajhna.

Program omogoča tudi 3D vizualizacijo žičnega modela verižnika in izvajanje geometrijskih transformacij nad njim.

5. Literatura #

1. Standard DIN 8187
2. Karl-Heinz Decker: ELEMENTI STROJEVA, IRO TEHNIČKA KNJIGA ZAGREB, 1980
3. Peter Hribar: Spoznajmo Javascript, Flamingo trade, 1998