Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-boormachine (model HSH 63 s - fabr.nr. 6019)Tops, P.J.C.

Gepubliceerd: 01/01/1962

Document VersionUitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the author's version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differencesbetween the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact theauthor for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

Citation for published version (APA):Tops, P. J. C. (1962). Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-boormachine (model HSH 63 s -fabr.nr. 6019). (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie enwerkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0041). Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven.

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal ?

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediatelyand investigate your claim.

Download date: 04. May. 2018

RRK 81

LJPR

WT 0041 'I CHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN LABORATORIUM VOOR MEOIANISOtE TEOINOLOOIE

EN WERICPLAATSTECHNIEK

"T - SI

0041

iVj EEN RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling.

1~ecnani5che rem t.b.v. rendementsbepaling Hettnerboormachine. TITELI (model aSH 63 5 - Fabr .nr. 6019)

AARD VAN HET ONDERZOEICI I u.o.c.

SAMENVATTING.

In dit rapport wordt een cODstructieberekening gegeven van een mechanische rem, welke een vermogen moet kunnen opnemen en af­voeren van 8.5 Kw bij een toerental varier end van 80 tot 2000 omwentelingen per minuut.

De rem moet worden gebruikt bij rendementsbepalingen aan de Hettner-boormachine (model HSH-Fabr.nr. 6019).

PROGNOSE VOOR VERDER ONDERZOEIC.

HOOGLERAAR. Prof. ir C. de Beer

SECTIELEIDERI Ir L.A.M. van Bergen MEDnHURSlI Auteur: P.J.C. Tops.

LlTERATUUR.

ONDERZOEK NO. 0008

DAT. RAPPORT, 24.4. '62

DAT. AANVANG.

V .... ONDERZOEK jan. 1961

Dubbel: Taschenbuch fur den Maschinenbau. . AANT. BLADZlJDEN I 32

BULAGENI 40 tekeningen.

PUBLICATIE IN.

.;..

e w

I ::;)

3 oJ g Z W

0:: W

I ::;)

z w j:: U W ."

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR'MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BlZ. 1

RAPPORT UIT DE SECTIE, Gereedschappen en GereedsehapGontwikkeling. DATUM, 24-4-1962

TITEl, Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine.. (m...,-'l p 1 "C'H F 7, ~ _ F'P. h1" r11" h01 q) ONDERZOEK NO I 0008

AIJTEURS, P.J .C. Tops. BIJLAGEN,

U.D.C.I

,

1. Opdracht en gestelde eisen.

2. Verantwoording.

3. Constructie en opstelling.

4. Controleberekeningen.

4.1. Remvoering.

4.2. Draadspil.

4.3. Bronzen bus.

4.4. Flaat.

4.5. Veerpa,kketten.

4.6. Schroefve~en. 4.7. Conus met plaat.

4.8. Bevestigingsbouten.

4.9. Bevestiging Van de remschoenen op de bovenslede.

4.10. Lagering.

5. Bevestiging van de remtrommel in de hoofdspil.

5.1 .. Breuk van de conus juist onder de spil.

5.2. Afschuiving van de spie en van de boorlip.

5.3. Conclusies.

6. Koeling.

6.1. Hoeveelheid koelvloei5tof.

6.2. Warmtedoorgangscoefficient K.

6 .. 3. Conclusies. \

7. Tekeningen.

7.1 .. Mechanische rem. tekening nr. W 1076-00 tim W

7.2. Spie, tekening nr. W 1032-00 tim W

7.3. Injecteur, tekening nr. W 1037-00 tim W

1076-29 1032-03

1037-03

T ECHNI 5CH E HO'GE5CHOOL EI NDHOVEN

LABORATORIUM VOOR 'MEOIANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BlZ. 2

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Ge~eedschapsontw1kkeling. DATUM I 24-4-1962

TITELI Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine. (model'HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P.J. C. Tops. BIJLAGEN,

U.D.C.,

1. Opdracht.

Het construeren van een mechanische rem welke gebruikt kan worden voor het bepalen van het rendement van de Hettner-boormachine.

Eisen.

a. Bij een door de boormachine opgenomen vermogen van maximaal 10 kW moet het door de boormachine afgegeven vermogen door de rem worden opgenomen en afgevoerd en weI bij een zo groot mogelijk toerenbe­reik.

b. Een goede regelbaarheid in het gehele meetgebied.

2~ Verantwoording.

De rem volgens te.kening nr. W - 1076.00 voldoet aan de gestelde eisen. Van 2000 tot 80 toeren per minuut van de hoofdspil kan een vermogen van ruim 8,5 kW door de rem worden opgenomen en afgevoerd. Het ren4e­ment van de boormachine is gesteld op 85 %. Bij een lager toerental neemt het door de rem maximaal op te nemen en af te voeren vermogen af i.v.~. het maximaal toelaatbare koppel van 75 kgfm. Dit koppel mag niet overschreden worden, enerzijds i.v.m. de belasting van de boormachine. anderzijds i.v.m. de sterkte van de rem. Het door de rem op te nemen en af te voeren vermogen mag niet veel gro­ter zijn 8,5 kW i.v.m. de maximaal toelaatbare temperatuur van de ge­bruikte remvoering. Een goede regelbaarheid wordt verkregen door gebruik te maken van twee verwisselbare b~adveerpakketten. nl. een zwaar pakket voor de lage -en een lich,t pakket voor de hoge toerentallen.

3. Constructie en opstelling.

De rem bestaat in hoofdzaak uit de volgende delen: (zie fig. 1) pag 3. I

'A. Een voetstuk, tegelijk'bufferruimte v~~r het koelwater.

B. Een draaischijf, gelagerd op het vertikale deel van het voetstuk en voorzien van een aanslag B'.

C. Vier rechtgeleidingen uitgevoerd als rollenlagers, gemonteerd op de draaischijf.

D. Twee remschoenen gemonteerd op bovengenoemde rechtgeleidingen.

E. Een remtrommel met conus.

F. Een veersysteem met brug om de remschoenen op de trommel te kunnen drukken.

"

ai: I

~ TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVE'N

LABORATORIUM VOOR MEOiANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

RAPPORT UIT DE SECTIEr Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling

Mechanische rem t.b.v. rendementsQepaling Hettner-bo TITELr machine. (model HSH 63 s - Fah:r.nr. 6019)

AUTEURS. P.J.C. Tops

U. D. Cor

wa I V1- tJ11 -!ti- V J

';:)

~ ..J g Z W

l1li: W

I ;:)

II i= u w on

fIl w

I ;:). Z t-O <C l1li: Q IL p II t-l1li: 0 IL IL <C l1li:

l1li: W

I ;:) z w

8

ClS

E OJ

J:: U III OJ a. U C

t­o..

w 0 u.. u CD m «

WT - R 0041

aLz. 3

DATUMr 24.4.1962

ONDERZOEK NOr 0008

BIJLAGEN r

t

Fig. 1.

0: IIJ

I ::)

3 ...J 0 > Z IIJ

0: IIJ

I ::) Z IIJ ;::: U w '" IX IIJ

I ::) Z t-:z:: u « 0: a Q.. 0

" t-o: 0 Q.. Q.. « 0:

0: IIJ ~ ~ ::) z w a 8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

0041 BLZ. 4

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedscha.psontwikkeling DATUM I 24.4.1962

Mechanische rem t.b.v~ rendementsbepaling Hettner-boor­TITELlmachine (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS,

U.D.C.I

•

e

P.J.C. Tops BIJLAGEN I

Indien bij draaienderemtrommel het handwiel rechtsom gedraaid wordt, drukt een schroefspil via een bladveerpakketde remschoenen tegen de trommel • Naarmate dit veerpay~et meer wordt ingedrukt, wordt de kracht waarmee de remschoenen op de trommel drukken groter en dus ook het door de rem opgenomen koppel en vermogen. Het koppel wordt via de rechtgeleidingen overgebracht op de draaischijf. De aansla~ B' drukt tegen een vervormineslichaam waardoor meedraaien met de trommel wordt verhinderd en het v.ervormingslichaam een kracht

r ondervindt, als M het koppel op de rem is en L de afstand tussen de

rota tie-as van de spil en het drukpunt op de aanslag. De door de rem opgenomen energie wordt afgevoerd m.b.v. het koelwater.

De volgende figuren geven een beeld van de construe tie en de opstelling van de mechanische rem. In figuur 2 is te zien hoe de juiste positie van de rem op de boortafel bepaald wordt m.b.v. een centreerschijf. Voo~ deze centreerschijf zie • tekening nr. W1076-29. Nadat het onderstuk van de rem op de boortafel is vastgezet, wordt de centreerschijf uit de boorspil verwijderd en wordt de remtrommel, voor­zien van morseconus MC 5 in de boorspil gezet. Zie hiervoor fir;uur 3. De conus van de remtrommel wordt nu voldoend~ vast in de binnenconus van de boorspil gedrukt m.b.v. een daarvoor gemaakte samen~estelde spie. Zie hiervoor figuur 4 en de tekeningen W 1032-00 tim w 1032-03. De spie moet vastgedraaid worden met een moment van mini~aal 40 kgfcm. Dit mo­ment is aan te brengen m.b.v. een zeskante sleutel en een pijp ter lengt van 40 cm, benevens een Corex krachtmeter. Voordat de rem gebruikt wordt is het noodzakelijk de boortafel vast te zetten. In figuur 5 is de rem afgebeeld t compleet opgebouwd en vastgezet op de boortafel. Figuur 6 geeft de totale meetopstelling weer.

- ------r-------------------------------------------------------------,--------__ TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOIAHISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

RAPPORT UIT OE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-boor

WT - R 0041

BLI. 5

DATUM I 24.4. '62

TITELI machine (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO. 0008

AUTEURS. P.J.C. Tops BIJLAGENI

U. D. Co.

===n I

Fig. 2.

Fig. 3.

III( w I ::l Z W o 8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BLI. 6

RAPPORT UIT DE SECTIE. Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM. 24.4.1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-boor TITEL. machine (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO. 0008

AUTEURS. P.J.C. Tops BIJLAGEN.

U.D.C..

rrF I

\

Fig. 4

Fig. 5

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 0041

Bll. 7

RAPPORT UIT DE SECTIE. Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM. 24.4.1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-boo TITEl. machine (mode l HSH 63 s - Fabr.nr. 601 )

Figuur 6 .

ONDERZOEK NO. 0008

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHAHISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 0041

Bll. 8

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedsehappen en Ge~eed5ehap50ntw:ik.keling. DATUMI 24-4-1962

Mechanisehe rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITEll boormaehine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO I 0008

AUTEURS, P.J.C. Tops. BlJlAGEN:

U.D.C.:

4. Controleberekeningen.

Maximale aandrukkraeht van de remsehoenen tegen de remtrommel.

M = 2fP R R,nax max

7~00 p = ~ax 2.0, .15.5

f

p

= 600 kg! R Ma

= = = =

wrijvingscoefficient remvoering op per~itisch gietijzer ~ 0,4. aandrllkkracht in kgf. straal van de remtrommel ~ 155 mm. koppel op de rem = maximaal 75 kg!m

4.1. Remvoering.

4 .. 2.

, .

Ferrodo C.R.

Gegevens van de fabrikant

Droog: f = 0.5. (Gesmeerd: f = 0,1). Maximaal toelaatbare

It

,. II

If

temperatuur: 1750 C. 2 vlaktedruk: 15 kgf/cm • energieomzetting: 5 kgfm/~ee/erf

N d · i vlaktedruk.. 600 ° l.g .v.m. 15 = 2 40 em per remsehoen.

• 0,85.10.1.36.75 87 2 Nodig i .. v.m. energieomzett:1.ng: 2.5 = em per remschoen

bij' een gesehat rendement van 85 %. Totaal nodig: 2 x 87 = 174 em2 •

Breedte remvoering 3" i.v,m. stabiel remmen. Lengte remvoering over halve trommelomtrek = n.31.i em. Dikteremvoering tn. Oppervlakte remvoeringi.n.31.7,6 ~ 370 cm2 • Ruim voldoende dus.

DraadsEll, tek.nr. W 1076.09.

SehroefdraadTr 16 x 3. Db = 16 mm ,

DK = 12,5 mm S = 3 mm

Moment op draadspil:

M = P r tan( ex + cp) P = drukkracht = 600 kgf. r = halve flankdiameter = 7,125 mm. = 600.0,7125.0,17 ex = gemiddelde spoedhoek = 3,85°.

= 72,5 kgfcm. cp = wrijvingshoek = 5.75°. Opm.: tan cp gesmeerd staal of brons = 0,05 tan(a + cp) = 0,17.

o II.. II..

'" IX IX W

~ Z W o 8

T ECHNISCH E HOGESCHOO.L EI NDHOVEN

lABORATORIUM VOOR M~CHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHN'EK

WT - R 0041

BlZ. 9

RAPPORT UIT DE SECT.EI Gereedschappen en Ger~edschapsontwikkeling. DATUM. 24-4-'i 962.

Meehanische remt.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITEl I boormachine. "

AUTEURSIP.J • C • Tops.

U.D.C.I

M 372.5' 2 "t' w 186 kgf/cm = VI = = . w 3 VI 0,2.1,25

P 600 492 kgf/cm 2 ad = 'It-' d2 = 2 = •

1; k 1;_1,25

Volgens Coulomb Mohr Guest:

aid = "of + 4"t': = 620 kgf/cm2

•

Bij gebruik van St 37 geldt 0 J,2 = 2100 kgf/cm2 •

4.3. Brohzen bUSt tek.nr. W10?6-10

Doordat deze bus als elastisch ele­ment zorgt voor de krachtsoverdracht van draadspil op juk, kunnen we stellen dat maximaal 25 % van de kracht P door de eerste draadgang wordt·opgenomeri. Dit geeft:

0,25 p o = ____ ~ __ -m~a=x

Vmax ~ (D~ _ ~)

= 0,25.600, 7t(' 6" 2 2 1+ 1 t -1,25)

= 190 kgf/cm 2 •

Dit is weI wat boog. Volgens dic­'taat verbindingsmiddelen, bIz. 102:

;; = 90 kgf/cm2 • . v

De kleine draaddiameter komt echter het op het handwiel uit te oefenen koppel ten goede.

ONDERZOEK NO. 0008

BlJlAGEN.

Fig. 7

II I-0:: o 0.. 0.. « 0::

0:: W

I ::l Z W o 8

TECHNISCHE HOGESCH.OOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MEOtANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

Bll. 10

RAPPORT UIT DE ~CTIEa Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM, 24.4.1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITEll boormachine· (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO I 0008

AUTEURS, P.J.C. Tops BlJlAGENa

U.D.C.c

4.4. P1aat, tek.nr. 1079-10.

Mb = t P 1 = t.600.35 = 5250 kgfcm max 1 2 1 2 . 3

Wb = P b h = b(8-2,4)3 = 8,4 em

0b = 625 kgf/cm2• V~~r St 37 geldt: 00,2 = 2100 kgf/cm

2•

4.5. Veerpakketten.

Lichte uitvoering, tek.nr. W-1076-15 •.

Door

a =

Tevema gebruikte formules voor eenzijdig ingeklemd pakket :

f h E

0,9 112 E = elasticiteitsmodulus, voor bandsSaal gesteld

. op 2,15.10 kgf/cm2 •2 optredende maximale buigspanning in kgf/cm doorbuiging van de veer in cm. dikte Tan de veerbladen in cm. grootste 1engte van het pakket.

n = aantal bladen. P

1= kracht op uiteinde van het pakket in kgf.

C = veerconstante in kgf/cm

Zware uitvoering, tek.nr. W-1076-14.

Bij 5 cm

° max

indrukken :

n b h3 f E =

5,4 113

6 P1l 1 = =

nb h2

= 480 kgf P = 960 kg! max

6.480.15 = 16000 kgf/cm2 2 6.5.0,3

C = 192 kgf/cm

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LA80RATORIUM VOOR MEOtANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BLZ. 11

RAPPORT UIT DE SEeTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM, 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-TITELI boormachine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NOr 0008

AUTEURS, P.J. C. Tops. BIJLAGEN,

U.o.c.,

Deze veer wordt slechts belast tot 600 kgf. dus a :: 100 kgf/mm2 • max In beide gevallen ligt de waarde van 180 kgf/mm2 •

maximale spanning onder de toelaatbare

Van n :: 2000 tot en met n = 400 omw/min gewerkt worden. Bij lagere toerentallen bruikt worden.

kan met het lichte pakket moet het zware pakket ge-

4.6. Schroefveren, tek.nr. W-1076-08.

Deze veren hebben tot taak het uit elkaar drukken van de remschoenen in de teruggedraaide sta~d van de draadspil, ofwel het opsluiten van het veerpakket in de genoemde stand. V~~r de kraeht per veer geldt:

d4G P1 :: f 64 3

- nr

= 1,34 f

C :; 1.34 kg!/cm

P1 = kraeht per veer in kg! f = indrukking in em d = draaddiameter in cm r n G C

= halve veerdiameter in em = aantal windingen :: glijdingsmodulus :: veerconstante in

in kgf/cm2

kgf/em

Bij geheel ingedrukte toestand t A 1 == 315 - 275 = 40mm, geldt voor de totale maximale kracht waarmee de sehoenen uit elkaar gedrukt worden: P = 2.4.1,34 Ii$ 11 kg! .. max

4.7. Conus met plaat, tek.nr. W-1076-20.

De las waarmee de conus op de plaat is bevestigd wordt op afschui­ving berekend.

I ......

,.

" L7 (,,-"- ~f:

"- / "

J ~

IL ~ , ~,

I

Fig. 8.

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MEOiANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPLAATSTECHHIEK

WT - R

0041 8ll. 12

RAPPORT UIT DE SECTIE. Gereedsehappen en Gereedsehapsontwikkeling DATUM I, 24-4-1962

Meehanisehe rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITELI boormaehine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO I 0008

AUTEURS, P.J .C. Tops. BlJlAGEN.

U.D.C.,

V~~r de cilinder 'geldt: 2n R

I = oLI r3 d r dcp = in R4 p

W = iJl~ W

Voor de las geldt: 2n R+/1R

Ip ={2 I J 'r3 drdcp = in {2 i (R+AR)4_ R4}

,OR

4 '4 w = i .'2 (R+ AR) - R

W yftv • R + 4R

Stellen we dat de toelaatbare spanning van de las de helft is van de toelaatbare spanning van het eonusmateriaal, dan geldt:

Met R = 2 em: (/1 R)4 + 12(A,R)2 + 18,3 AR - 13,9 = o.

4R = 0,55 em voldoet. Dit geeft a = 0,8 em.

Voor de sterkteberekening van de conus, zie bIz. 14 e.v.

4.8.,Bevestigingsbouten, Pos.nr. 35.

6 eilinderkop.schroeven M 8 met binnen:zeskant op een steekcirkeldia­meter 2:a van 250 mm. Deze schroeven uitsluitend berekend op afschui­ving geeft:

6ft 2 Mmax

.'1; DK 't = --r -••• ' ~ = 2 1250 kgf/em

Materiaal van de sohroeven: St 80 ;; R:: 2000 kgf/ cm2

:t = 0,8 C; ~ 1600 kgf/em2 •

t­U w II)

t­ar: o a.. ~ ar: ar: w

~ Z w Q

8

r- - ,

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MEOfAHISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

"

WT - R

0041 BlZ. 13

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM. 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Bettner­TITEll boormachine. (model BSH 63 s - Fabr.nr. 6019 ) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P.J.C. Tops. BlJlAGEN I

U.D.C.I

4.9. Bevestiging van de remschoenen op de bovenslede, tek.nr. W 1076-23. Twee zeskant bouten M 10 bevestigen de' remschoen op de bovenslede. De inlegspie (pos. 12) zorgt er voor dat de remsehoen op de juiste plaats zit. Deze spie op afaehuiving berekend, geeft :

M M -' 7500 kgfem or max max = '2R b'l R 18,5 apie max = em = hart rem tot midden . gem gem

b = Q,8 em = breedte van de spie ~ 65 kgf/cm 2

I = 4 em-= dragende lengte van de spie.

In werkelijkheid wordt de spie nog veel minder belast.daar de wrij­ving tussen de twee vlakken bijna het totale moment opneemt.

4.10. Lagering.,

Kogeltaatslager. pos.nr. 25.

Bier is het kleinst mogelijke t constructief toe te passen lager ·ge­bruikt.

SKF 51105. Statisch draaggetal 2900 kgf.

Daar Pmax = 500 kgf is dit dus ruim voldoende.

Eenrijis~ hoekcontact kogellagers, pos.nr. 5. Hier zijn gebruikt twee hoekcontaet kogellagers.

SKF, 7216. Statiseh draaggetal 6400 kgt.

Deze lagers worden maar zeer weinig belast. De lagers zijn vrij groot genomen i.v.m. de stabiliteit'van de constructie.

Reehte rollenlagers, pos.nr. 7. ,Voor derechtgeleiding van de remsehoenen,met bovensleden QP de onder­'slede is gebruik gemaakt van twee stel rollenlagers, fabrikaat Schnee­berger, type R12, met in elke balk vier rollen. Bij een totaal maximaal moment van 75 kgfm wordt elke, balk belast met een kracht van

7Sg0 = 250 kgf. Bij gebruik van 4 rollen

per balk wordt elke rol belast met 22J~ fII:S

90 kgf. Elke rol mag worden oelast met maximaal 175 kg!; dus de veiligheid v fII:S 2. Fig. 9.

~ w

I :::::I Z .... a <I( Ii' Q a.. Q II l­Ii' Q a.. a.. <I( Ii'

Ii' W

~ Z W Q

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MEOIAHISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

"

WT - R

0041 Bll. 14

RAPPORT UIT DE SECTIE, Gereedschappen en Gereedschapsontwikeling. DATUM I 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling ,Hettner­TITEll boormachine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO, 0008

AlJTEURS, P.J.C. Tops. BlJl AG EN I

U.D.C.I

5. Bevestiging van· deremtrommel in de hoofdspil.

Hierbij wordt gebruik gemaakt van een morseconus MC5 (zie tek.nr. W 1076-20, resp. N 828) en een spie (zie tek.nrs. 1032-0; 1032-1; 1032-3). Hoe vaster de conus m.b.v. de spie in de spil getrokken wordt, hoe groter het door wrijving van buitenconus.op binnenconus overgedra­gen moment, en hoe kleiner de belasting van de spie en de conus ter plaatse van het slobgat is. In het hier volgende wordt deze verbinding op sterkte gecontroleerd.

Fig. 10

o t\I .....

Fig. 11

De conus kan stuk gaan op de volgende manieren: 5.1. De conus breekt t.g.v. de wringspanning vlg. fig. 10, dus

juist onder· de spie~ 5.2. De spie wordt afgeschoven en de boorlip breekt t.g.v. de wring­

spanning vlg. ,fig. 11~

Voor de constructie en de afmetingen van de spie zie tek.nrs. 1032-0; 1032-1; 1032-2; 1032-3.

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOiAHISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

"

CCS::::WW ..

WT - R

,0041

BLI. 15

RAPPORT UIT DE SECTIE. Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM. 24-4-1962

TITELI Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine. (model ijSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NO. 0008

AUTEURS, P 'J C T • • • ops. BIJLAGEN,

U.D.C..

5.1. De conus breektt.g.v. dewrinsspanning juist onder de spie (fig.1~

Een exacte berekening van dit geval is erg moeilijk. In het onder­staanden is een schatting gemaakt. We veronderstellen:

5.1.1. Het totale wringende moment Mtot splitsen we'in 2 momenten M, welke

ieder voor zich als een zuiver wringend moment op iedere doorsnede werken ( fig. 12) •

y .s.

_x_

Fig. 1~ Fig. 12

We benaderen dit geval door dat van fig.13. De ellipsen voldoen hier aan de eis dat de grootste kromtestraal = radius van de conus. terwijl de kleinste breedte = t (conusdiameter - gleufbreed­te). Bepaling ellipse

2 a

Po b =1) -'- -

Metpo b = a -'-

b = 'Ha - b)

a = "t a(a - b)

= " t~2~t5(2~t5-5,~5)

Alzo: a = 13 mm

.a = 7 t 83 rom

b2

Pa 0 =-a -'-Met .!. = vta (a - b)

b = t(a - b)

2

P a.O _ 'Ha - b)

-" ta (a - b)

b2 7,832

PatO =-: •

a 13.,

P = kromtestraal van de ellips

2a = grootste as 21) = kleinste as

= 4,75 mm

o II. II. ~ Ill:

Ill: W

~ ~ o 8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

"

WT - R

0041 BLZ. 16

RAPPORT UIT DE .SECTIE, Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM, 24-4-1962

TITELI Mechanische boormachine

rendementsbepaling Hettner-63 15 - Fabr.nr. 601 ) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P.J .C. Tops_ BIJLAGEN,

U.D.C.I

Volgens Dubbel bIz. 378 geldt voor een elliptische doorsnede welke op wringing wordt belast:

w = fb(2!.)(2 ])2 M = Tmax W

2 , - t1t!l~ 1 t 258 'f1max =

, 2 = t n: 1 ,3.0,783

= 1,258 ctn3

Indien de krachtsverdeling dus zodanig is dat we het totale moment mogen vervangen door twee keer het halve moment, op iedere doorsne­de. dan geldt voor het in die doorsnede maximaal over te brengen moment:

Het totaal over te brengen moment wordt geleverd, doordat elke helft van de doorsnede op afschuiving wordt belast. Hierbij wordt ook ver­ondersteld dat deschuifspanningen over de breedte (C ) constant zijn. Y Noem de horizontale component van de 'schuifspanning T cale component 'f • xz

Moment M1 t.g.v. de horizontale 'component 'f xy

p

Fig. 14 Fig. 15

en de verti-XY

t:II: W

I ;:)

~ .J

~ Z W

t:II: W

I ;:) z w ;: U w .., -t:II:

W

I ;:) z .-o ..: t:II: Q 0. Q

II .­t:II: Q 0. 0. ..: t:II:

t:II: w

~ Z w Q

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM YOOR ME.CHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BlZ. 17

RAPPORT UIT DE SECTIE, Gereedschappen en Gereedschapsontwikkelingl> DATUM I 24-4-1962.

TITEl, Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P. J • C. Tops. BIJLAGEN I

U.O.C.I

'tmax

S max

DB = ---Z

Cyl z

DB max

ydO=

= 2

S . 't a-b--Z,..'t.

xl" = -c-- S 2max y max

met: ~ = b + t {J a 2 - y2' - b }

= t { J a~ - y2 I + b J

dO II {j a 2 _ y2' - b } d Y

2 - Y - b

III: W

t ..J

~ Z W

III: W

I ::I

ifi ;:: u w II)

111:­W

j ::I Z t-o .c III: o 4-P II t­Ill: , III:

III: W

I ::I Z W o 8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOiANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BLI. 18

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM I 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITELI boormachine. (model HSH63 s - Fabr.nr. 6019) ONDERZOEK No,oo08

.'

AUTEURSI P.J.C. Tops. BIJLAGENI

U.D.C.I

.r 2 2 ..2 va -b . 1 2 2 2

iM1' :J: :. J 2 2' a- b 3(a - y) .+ 0,293 Y - 1,32

= 4 t t V a - y ,+ b } 1 2 2' • . .~2 Q

. va - y - b 2 max

• {·Ja2 -:/' b} dy

.. Va2 _ b2 ,. . f Jr--:2=------=-'2 ' :: (a-b)·'r2 .•. lv.a -y + bl·{

max 0

. ..2 1 (2 2)2' 2 1 "3 a - y + 0 t 293 ,y - 1 t 32 d Y

Mo~ent M2 t.g.v. de verticale component ~ • xz

Fig •. 16

'f xz

E

= 't tan 0: xy

d Rxz= j 't xz dO ,0:2

='t E dy J xy . Ct,

z

y

= t 't; E dy (_1~_ xy 2

cos (12

dO

1 2 )

cos 112

Fig. 17

= r da dy cos

rda. o S.a..

E

E r = cos C(.

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATOR'UM VOOR MEOfANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

Bll. 19.

RAPPORT U/T DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM, 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner-TITEll boormachine. (model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019)

AUTEURS. P.J. C. Tops.

U.D.C.I

1 d M2 = dRy = t 1:' ,. dy ( 2 xz . xy

Hierin zijn·", ,E en (11 2 xy , 8

=a-b---L", "'xy -c-- S 2 Y max max

! 2 2' C = a -y - b y. .2

cos (12

functies van y.

(zie blz. 17).

1 2 2 2 2 8y = '3(a - y ) + 0,293 y - 1,32

s = 2 max 2

1 2 2)2 2 a - b

-(a -y + 0,2931 - 1,32 3 '1:xy = .j 2 2' • b 2 a -1 -

E y

Fig. 18 ..

ONDERZOEK NOI

BUlAGEN, 0008

• '1:2 max

Uit figuur 18 volgt: 2 a = y(E+y) 122 cos <12 = ;. va -y

2 a

E = - - y y

i .

,.

, TITELI ,

T ECHNI'SCH E HOGESCHOOL EI NDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOfANISCHE nCHNOLOGlE . EN WERKPLAATSTECHNIEK .

Gereedschappen en Gereedschaps~>ntwikkeling "". .J!, •

Mechanische remt. b. v~rendementsme titlgHettner­boormachine. (model aSH 63 .sFabr.nr'. 6019)

.-- .. -~ ,-'-~',

WT - R 0041

" BLZ. 20

DATUM, 24-4-1962

.ONDERZOEK NO,' 0008

AUTEURSi .. F.i ~C. ~ops. . ,. ...•. BIJLAGEN I ''0- ;

2· ... ",' . 2, .',. 1 " . , Ui ttan \a +1. = sec avolgt: , .. 2

", " cos '."1

b2

= + 1 . a 2 2 , . (y- - y)

'y2(, 2. b2 2) 1,321 a - -y J . 2 . 2 J 2 2' dy

(a - y )( Va - y -b)

. U1twerking' vaz:, 'deze integraal ',geeft:

, <~2' :.~ 2'.388 't 2' '" . . ',' .', . max:

Bt}t totaal'<>ver ",tebrengen moment wordt dan:

.,'

'In werkelijkheid'zal het door de eoorsnede oveI'gebrachte moment een lineaire combinatie zijn v~n M, tot. enM2 ·· . t zodat geldt:

"tot , M'=11 M " +.,;'p M' ..... . " ·1 tot ,,' 2tot

"- .....

=' .a ,2,.5. 't t. '+ I' 10,8 1'1i " "" max...· .max

waarbijaenf3, inv~oed$getal1enzijn.

In he-t ollgunstigste gev~l a =,1~", ,,= O· "

"M. = ~',5;1' ~.et 't max" T ..

": ~

. In het gunstigste, geva.l·(l :::Q;~ f3 ::' 1

~.; ··.·FIe 10,8-t2' ;'~et." ,,< 'to

. ,... .' ", ',', - ·max,·,

In werkelijkheid ligt de belasting tUBseri deze twee 'gevallen in •. We' nemen: aan dat de co:nu6 opwrijving een totaalmoment MWr , kan over-

brengeri en datdit. mome~t gelijkmatig over de'totale conuslengte (120mm) is verdeeld"~ Retmaximaaltoelaatbaremoment op de conus is dan in: het ongunstigste 'geval (<< = 1, ~ . - 0)

~----------------·-I !-

TECHNISCHE HOGESCHOOLEINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MEOtANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

"

WT - R 0041

BlZ. 21

RAPPORT UrT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM I 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITELI boormachine. {model HSH 63 s - Fabr.nr. 6019} ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURSI P.J.C. Tops. BlJlAGEN I

U.D.C.,

5.2. De spie wordt afgeschoven en de boorlip breekt t.g.v. de wringspanning (fig. 1'a) ,

1. Moment door wrijving van de conus overge?ragen op de boorspil.

H ...

Fig •. 19.

-c-

·v

.If:V=====~~r D~ W ~jG ..

1 k- h ~I I

(1) en (2) geeft:

sin ".1 M R V

wr = sin ("1 + "1) g

Mwr = Rgem' CJ 0 tan "1 d 0

2 = 2 11: R H tan "1 a g 0

r v = sin(" + tJ.1 '

(1 = o

v = r sin ("1 + "1)

sin (<<1 + !J.1) = CJ

o cos tJ.1

'v = I v dO

I sin ("1 + !J.1) = Clo 2nRgH cos tJ.

1

cos "1 V.

met V = aandrukkracht 2 R = gem. diameter g "1 = wrijvingshoek

" = wighoek van de conus 1

0:: W

~ ~ ..J

~ Z W

0:: W

I ;:)

ifi j: u w II)

0::-w

I ;:) Z I-

0 <0( 0:: Q II. p

II I-0:: Q II. II. <0( 0::

0:: w ~ ~ ;:) z w Q

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LA80RATORIUM VOOR MEOfANISCHE TECHNOLOGIE EN WERICPLAATSTEOfNIEIC .

WT - R 0041

ILZ. 22

RAPPORT UIT DE SECT/E. Gereedschappen en Gereedsehapsontwikkeling. DATUM. 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITEL. boormachine. model ESB 6 ONDERZOEIC NO. 0008

AUTEURS. P.J .C. Tops .. BIJLAGEN.

U.D.C..

2. Verhouding aan'drukkracht conus in boorspil (V) t.o.v. aandrukkracht wae.rmede de schroer de twee spiehelrten verschuift t.o.v. elkaar (PH).

N

w

Fig. 21. Fig. 20 V

PH - Vtan Cl 2 + ~2) + 2.i V tan ~2 . tan ~ = 0,1 (gesmeerd)

~2 = 5,70

PH = V {. tan (~ + "2) + tan "2 } (b) tan Cl2

:::: 0,1

Cl 2

:::: 5,70

PH 0,3 V tan (0:2 + ~2) = 0.2016 =

al w

I ;:) Z I-o ~ 0: o II.. o II I-0: o II.. II.. ..: 0:

0: W

~ ;:) z w o 8

TECHNISCHE HOGESCHOOLEINOHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

"

WT - R 0041

Bll. 23

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM I 24-4-1962

Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITEll boormachine. (model HSH 63 s - Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NO I 0008

AUTEURSI P.J.C. Tops. BlJlAGENI

U.D.C.I

3. Moment Ma op de schroef als functie van de langskracht PH.

M a = t PH ( (D + d) tan (C; + ~) ( c)

·M .a

M a

(a), (b) en (c) geeft:

M = 0,078.0,3.0,547 M a wr

= 0,0128 M wr

M = 0,013 M a wr

M wr

~ 80 M a

= 0,1 (gesm.oppervlak)

= 5,7 o

tan (l3 = s 1tJ

g = .l.z...2 =

1t9 0,053

= 3,00

tan JL o tan f.1 0 1

= cos ~ = 0 ,~66 = 0,1155

,

D = buitendiameter = 10mm

d = kerndiameter = 7,9 m~

D = 7 mm s

met: M = moment op de schroef a M

wr = wrijvingsmoment van conus op boorspil

rX w

I ::J

~ is < Ill: o 0.. p

II .­Ill: o 0.. 0.. < Ill:

Ill: W

I ::J Z w o 8

TEe H N I 5 C H E HOG ESC H 0 0 LE I N D H 0 V EN

LABORATORIUM VOOR MEOiAHISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

"

WT - R 0041

BLZ. 24

RAPPORT UIT DE SECTIE. Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM, 24-4-1962

TITELI rendementsbepalin 6 ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P. J • C. Tops. BlJLAGEN I

U.D.C.I

Breuk van de boorlip (op toraie berekend).

b =15,6

Fig. 22

Moment- op lip: ML ::

Breuk van de apie.

o . 'f R = M apl.e, s g s

3,45.1: .2.15 = M a a

M = 7,35 a a

1: W C W

n = ~ = 2,28

Voor 1 < n < 5 geldt volgena Dubbel bIz. 378:

W = 0,208 a 1 , 21 5 b1t785_ W

= 0,208.3.571,215.1,561,785

2 = 2,1 em

= 2,1 ~ c ML = moment op de lip v.d. conus

't = wringapanning in conus c

0 apie = opp.doorsnede van de apia vlg. fig.2

= 3.1,15 = 3,45 cm2

1: = schuifspanning op srie H

S ::: Eem. diameter van de conus =

g 2,15 em M ::: moment door Bpie op boorapil over-

s gedragen.

ZOU de conatructie vlg.5.2 bezwl.:iken, dan kan dUB tenminste een moment overgebracht worden, gelijk aan :

Stellen we 't = 1: ::: 'to dan e;eldt c s 1.

We nemen aan een maximaal toelaatba~e vlaktedruk or de 5chroefdrnad en het opiemateriaal a ::: 500 kg/cr.J •

o

TECHNISCHE HOGESCHOOL 'EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOfANISCHE TeCHNOLOGlE EN WERKPLAATSTECHHIEK

"

WT - R

0041 BLZ.

RAPPORT UIT DE SECTIE, Geree dschappen en Gereedschapson twikh:C'] ir:g DATUM I 2~' • L • '62

TITEL,

AUTEURS,

U.D.C.,

Mechanische rem t.b.v. rende~entsbepaling Hettner­boormachine (model HSH 63 s - Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NO, 0008

F.J.C. Tops

PH ::: a . ° 0 2 2 ::: a . ./4 (D - d

K )n.i

0 2 .:!.2.J.2 1 ::: 500 •• /4 (1~0,79 ). 1,502

::: 515.ke f

HOT!lent '01' de sleutel :

Me = 0,078 PH

= 40 kefem.

BIJLAGEN I

Kracht waar~ee beide spiedelen'verticaal or eIka~r ~erlrukt worden = kracht waarmee de conus in de boorspil wordt gedrukt:

v ::: !Q P = 1720 kgf 3 H

(Vlakte(lruk OF spie ::: 1, ~~:~ ,5.2 == 500 kgf/cr'/)

Moment door wrijving van conus 01' spil overgebracht:

M :::'1,83V = 3150 kgfcm wr

VergeJijking van de sterk~e genoemd onder 5.1, resp. 5.2 met

M = 80 M geeft : wr a

V~~r 5.1:

Voor 5.2:

M -20H + 2,5 'f ma.x a

M = 8ar..;, + 9 'f max a }

in dit gevel eeeft 5.1 het kleinst toelaatbare moment, dus het eerste breuk van de conus onder de sleuf.

? Hnteriaal van de conus: styria chroom cpecitHll: O'B = Po a kgf/cr:;L.

VIg Coulomb - Mohr - Guest gelrit :

0' =V 0'2 + 4 't2

id d w

Daar hier C1 « 't geldt : d w

aid .. 2 't . w

-iYle t i\1 40 kgfem en Ma = 75 kgfm

moment or sleutel over te brcngen boormoment,

• i"

" ',.

.~ •. TECHNIS:CHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOtANISCHE tECHNOLO~E EN WERKPLAATSTECHNIEK

.~., -:----- - ------:-- -" -

'WT - R" 0041

BLZ. 26

RAPPO.RT UIT DESECTIEI Gereedsehappen" en.Ge,reedschapsontwikkeling DATUM I 24.L~. '62

'eehaniseherem t. b.'v .>rendemen tsbepaling Hettner-TITELI' hoormaehine. (model 'H·SH63 s - Fabr.nr 6019), • . ~ -.' .' . . ONDERZOEK No,0008

AUTEURS~ P. J • G. Tops ,,~ . BIJLAGENI

" . U.D.C.I " '

.. ...:' .

vinden we uit' (:f~:1) , • 'If:;. ...

''t _ M ~ 20M~_ '7500 ~8oo' = d68 . / 2 w ··2.

t 5. . , ' • 2,5".', 2· 0 ,kgf em '

di. = 2 't. - 5360~gf) em2 .• ;', ..

. d ,W

5.3. C~n61usiei~ . .

De zwakke>plaatsJ~ah ','decor-us' ligtbij de onderkant van de sleuf. Bij eenaa.ndiaaimomentvan de spie van40kgfcmkan een moment ,overgebraehtword~~ ~an 75' k~tm~ .

be ~eiligheid bedreagt dan tenminste 1,5;

6. Koeling.

6.1. De' hoeveelheid koeJvloeistof.

Ret koelcir:cui t, is 'in 'naaststaande' figuur ge-. ":tekend. De toevoerlei~ L'

. ding va.n het koelwater" ,~J is ':aangesloten op' de' :; watetleiding (A) 'en :~e

. afvoer stell'en we'als·;.'::, "')j--'. " ... ~ t'l·. • ." , •

. vri'je u±tstroomopening " .... '( B) ~ De' reni t~om!ne 1 . C heeft,een·toe'rehi~uva .... rie~en~ vin,n~l i6i 206Q omw'./minuuL, .. Lv .m. de tangen~'€i81,~':'~".

.pl~atsine; vande :;~~fvber. 'is de waterafvoer' het' ~gm1stigst bij he,t hoog- . ste'toerental, en heton-'

. gunst'igst bij stilstand':" van de trommeLVoor di t ~, laatste ~eval zal d~ ,be- . ',reken,ing uitgev_oerdwor-.den. .

.. Vol:gensBe.rnoulli geldt - :

. 1'1 . ' .. ,';'12 ' .', ·-+h +- =

, 'T .,' . 1.. 2g V. I?

2, v

2 2g

'" .1

.'

Fig. 23,.

t

r

Fig. 24.

d I

, J

L ,tV., E

.c ·1 .... .-1

~ --L

c

I,

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUMVOOR MECHAHISCHE TECHHOLOGfE EN WERKPLAATSTECHHIEK

WT - R 0041

BLL 27

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gere~dschapsontwikkeling DATUM,

TITEL f

IVlechen1scherem t. 1:). v. rendementshepaling Hettner­boormachine (model HS.H 63 s - Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS. P. J • C. Tops BIJLAGEN.

u. 0. C.I

Vereenvoudigen we met :

P1 =P2 ;:: barcmeterdruk v 1 ;:: 0, dan geldt :

v 2 = {2g11h, met Ib ;:: hm

- &1

Hier is. llh1 = drukverlies in de uitstroompijp B h ;::

m maximaal toelaatbare vloeistofhoogte boven uit-stroomope;2ling ._

llh1 ;:: 1 Technisch vademecum deel At blz. 254 • ~ • Dubbel deel It d

2 1=0,13m .= = 0,017 v2 d

2 ;:: 0.016 m

v/;:: 2g(o,08.0, 17 v2~

v = 1,09 m/sec. 2

g = 10 m/sec 1 5 )°,314

• 10-2 = (0:016

4 -2 = . ,16.10

Hoeveelheid doorgestroomd koelwater :

2 Qk' = kj4 d2 .v2 .60 ;:: 13,15 l/min ~ 790 kg/h

Af te- voeren warmte: Vi = "W. ;:: 0,85.10.860 = 7300kcaJ/h u 1

Verschil tUBBen in~ en uittreedtemperatuur van het koelwater in Btationnaire toestand:

7300 ~ 90C TiK - TUK = 790 •

6.2. Bepaling van de warmtedoorgangscoefficient k. I

Verder rekenen met : TiK - TUK

= 10oC.

Hoeveelheid doorgestroomd koelwater QK;:: 0~20 kg/sec.

Intreedtemperatuur koelwater TiK ;:: 15°C (aangenomen)

Uittreedtemperatuur koelwater TUK ;:: 25°C

Gemiddelde temperatuur k~elwater TK = 20°C. Op deze temperatuur gem

word~n de stofconstanten van hetwater betrokken.

·.~ TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LA80RATORIUM VOOR MEOiAHISCH.E TECHNOLOGtE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

Bll. 28

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en GereedschaPI?..0ntwikkeling. DATUM I 24.If. '62

TITELI Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine. (model 8SH 63 e - Fabr.nr 6019) ONDERZOEk NO. 0008

AUTEURS, P.J .C. Tops .. BIJLAGENI

U.D.C..

Het totale warmtetransport door de wand kan worden voorgesteld door :

Q = k.F •. I1T w

Q = w k =

F = -

I1T =

met

totale warmteflux d·oor de

transmissiecoefficient in

warmtewisselend oppervlak

wand = 2,03 keal/sec. . 2

kcal/m seeoC

= n.D .• h = n.0.265.0,065 l.

= 54 .10- 3 m~ temperatuurversehil tussen~e temperatuur aan de bui tenkant va.n de trommel en de gemiddelde tem-o . peratuur van het koelwater in C.

Nu geldt :

1 k = ----:--1,.a t +xg

t = ~ = g

=

, waarin :

de wanddikte van de remtrommel = 23.10-3 m warmtegeleidingscoefficient v~~r perlitiseh gietijzer

13,9.10-3 kcal/msecoC (Dubbel bIz. 742)

a = warmte-overdrachtscoefficient bij scheidingsvlak wand/water.

Deze warmte-overdrachtscoefficient wordt als voIgt bepaald onder de volgende aatinamen :

1. de remtrommel heeft de minimale rotatiesnelheid van ongeveer 100 omw/min. ,

2. het koelwater beweegt met een eenparige snelheid over de wand naar beneden.

Deze aannamen zijn toegestaan, daar ze de warmteoverdracht in on­gunstige zin bernvloeden (laminaire stroming i.p.v. turbulente)

We beschouwen het verticale evenwicht van een vloeistofdeeltje : (zie

- d'r.dydz+6~.dxdydz = 0

d'r - = sg dx

fig. #5) sg = soortelijk gewicht v/h water in kg/m

'r = schuifspanning op deeltje in kg/m2

~ Ai: IIJ

I ;::)

~ ..,/

g Z IIJ

Ai: IIJ

I ;::)

~. ai ;:

.' U IIJ VI

~ IIJ

J ;::)

~, is -< Ai: 0

--t-Ai: 0 a. a. -< Ai:

Ai: IIJ :IE

~ Z IIJ Q

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOLOGI E EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BLI. 29

RAPPORTUIT DE 5ECTIE, Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling. DATUM, 24.4. '62

Mechanisch& rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­TITELI boormachine. (model HSH 63 s ... Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NO, 0008

AUTEURS. P. J • C. Tops BIJLAGENI

U. 0. c.,

Ook geldt : dv

"C =' -fJTx' en met Tl onafhan- .-----_________ .... kelijk Van X

x

(1 en (2) geeft . . d2 v _2.& dx2 =

fI

dv -~+C1 - = .

dx

v = ¥X2 -a, +C1x+C2

.2.5. (-tx 2 +d.x) v = Tl d - vdx J

v = o,a dx = §.g

gem fl

QK = n.D.d.v .sg gem

(3) en (4) geeft :

3QK fJ "d = V --...,;;~~ nD sg2

i

1 3 ~~

-6 = V3 • 0 ,20.102.10

".0,265.106

= o 42.10-3 m' =!==:=::==:

+

x

't dydz I "---+----I 1< ~ + d"C) dydz

sg.dxdydz

y, v Fig. 25.

met x = 0 v - 0 C2 = 0

d "C 0 dv

0 C1 ¥d x = = _.

= = dx 11 . d = dikte van de waterlaag in m.

tdx2 d

I = ~2 ~ 0 3 Tl

(4)

, fl = dyne viscasiteit van water bij 20°C

-6 / 2 ~ - 102.10 kgsec m

D. = inwendige diameter van de trammel l.

- 0,265 m

~ III:: 1&1

I ::::>

~ ...I

~ i '% " ! 1&1

III:: 1&1 2: 2: ::::> % 1&1 j: U 1&1 .., til 1&1

I ::::> % t-o .0( III:: 0

~ t-Ill:: 0 CL CL .0( III::

III:: 1&1

I ::::> % 1&1 0

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR M.EOiAHISCHE TECHNOLOGIE ENWERKPlAATSTECHNIEK

WT - R 0041

BlZ. 30

RAPPORT .U/T DE ,SECTIE. Gereedschappen en Gereedschapsontwikkeling DATUM, 24.4. '62

TITEl, Mechanische rem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­boormachine. (model HSH 6 s - Fabr.nr. 601 ONDERZOEKNO. 0008

AUTEURS, P. J • C. Tops. 8IJlAGEN I

U.D.C..

x 1 2 -6 103

Vgem == 3'.0,42 .10. -6 l-r-r-~,......,.~~~-t-"""'l , 102.10

== ~:!~~=~~g;g,; d

Lf) U),

" v .c

Fig. 26.

Voor gedwongen vloeistofstroming langs een vlakke plaat geldt :

met He == v ... h ,v 20

= °i58.0106,2 -6 1,01.10

= 37300

Pr v20

= a -6

== 1 2°1.10 '

0;1 43;10-6

= 7,06.

Dit geeft

(Dubbel bIz. 440)

Nu == getsl van ~usselt He == getal van Reynolds

Vo == v == 0,58 m/sec gem

h == aangestroomde lengte == 0,065 m

~20 == kinematische viscositeit van het water bij 20°C

'1 -6 2/ ( 44) == 1,01. ° m sec dubbel bIz. 7

a = temp~ratuursvereffeningscoifficient

2 '4' -6 m = O,1 3.10 sec

.' ,

Nu ='0,664.37300°,5. 7 ,06°,33

= 245

Nu == (l.h A w

Aw = 1tiarmtegeleidingscoefficient van

water bij 20°C == 0,143.10-3 kcal/secmoC Nu.A -3

'CIt = _-:--..::.w _ 245.0,143.10 h - 0,065

4 . 2 0

= 0,5 Kcal/m sec C.

~-. ~'-~'.-~ ~ ->0 • _ ---.--~.--_ •••• ,-_.,,-, •• -~- ""'"""I ...... -- ._,...-- ~ - ___ -_._. __ • __ • - __ ••. _ +.-__

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

lABORATORIUM VOOR MECHAHISCHE TECHNOlOGIE EN WERKPlAATSTECHNIEK

RAPPORT UIT DE SECTIEI Gereedschappen en Gereedschapson twikkeling

WT - R

0041 BlZ. 31

DATUM, 24.4. '62

TITEll

Mechanischerem t.b.v. rendementsbepaling Hettner­bo.ormachine (model HSH 63 B - Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NOI 0008

AUTEURS, P.J. C. Tops BlJlAGEN I 0008

U.D.C.,

, w

Nu kan de warmtedo.organgsceefficient bepaald worden :

k = 1 t 1;U+­Ag

= 1 . 0,54

1 23.10-3

+ -3 13,9.10

~ 2 0. = 0,28 Kcal/m se.c C ~ 0 Tv=155°C t5 ..J

~ Z W

III: W Dit

9t'1Y' . Q

AT = W = 2,03 = 135o. C k.F 0~28.54.10-3

geeft dus . . I ;:)

ifi i=

20o. C

~ J~ 0

Ti-=20C

u w II)

ol w I ;:)

T. ~

I Tu

= gem

gem

~ 5 6.3. Conclusies. ~

,

I = 155°C v/ ~~ .... "

Fig. 27

. III: .

c In stationn~ire toestand bedraagt de "doorgestroomde hoeveelheid • vloeistof inderdaad 13 l/min., dus r,uim voldoende. Het aanlopen ~ geeft echter moeilijkheden, waardoor de vloeistofhoogte h te III: o groet_wordt, zodat het reservoir everloert. 0.. 0.. ~

III: Om dit te veorkom~n is in de afvoer van het koelwater een lucht-ffi water injecteur geplaatst. De hoefdafmetingen van deze injecteur I zijn experimen~eel bepaald. Zie tekeningen nrs. 1037-1; 1037-2 en :::l

ifi 1037-3. c

8 Bij een doorgestreemde hoeveelheid kbel~ater van 13 limine en een begintemperatuur van het koelwater van 150 C"wordt de maximale wand­temI?eratuurvan de trommel T = 155°C. De maximaal teelaatbare tem-

" 0. U peratuur is 175 C.

Teename impulsmoment van het keelwater.

Impulsmement b = r.P = rmv 2 = wr m

Verandering 2 dm impulsmement: M = ~ = wr dt

2 QK = wr -g . 2nn 2.n.2000 /

w = ~ = 60 rad sec (maximaal toe rental)

r= s~raal waarep het wat~r zich bevindt op het moment van uittreden = 0,02 m.

.

"

e a: 11,1

I ::::I

~ ..J

~ Z 11,1

a: 11,1

I ::::I

ffi j:: u 11,1 on

oZ 11,1

I ::::I

i! is « a:'

t II" I-a: 0 Q. Q. « a: a: 11,1 :I :I ::::I Z 11,1 0

8

T ECHNISCH E HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATOR.UM VOOR MEotAN'SCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATST~CHN'EK

WT - R 0041

BLI. 32

RAPPORT U'T DE SeCT'E. Gereedschappen en Gere~dschapsontVlikkeling DATUM, 24.4.'

TJTELI

JVlechan~sche . rem t. b. v. rendemen tsbepaling Hettner-' boormachine(model HSH 63 s - Fabr.nr 6019) ONDERZOEK NO I

AUiEURSI P. J • C. Tops BIJLAGENI

U.D.C.,

QK = 0,20 kg/sec.

Bovenstaahd geeft: -3 i1 = 1 t 7 • 10 kgm •

Ret minimaal te meten moment bij n = 2000 bedraagt ~ 0,25 kgm. ,

De door het koelwatel;' geintrod)lceerde fout is dUB te verwaarlozen.

,

, .