Технический прогресс в данной отрасли промышленности

 

                                                  ί_у = d₂ / [d₁ (1 - έ)]    (12)                           [Л. 3 стр. 62]

 

                                        ί_у = 800 /  [260 × (1 – 0,015)]  = 3,12  

 

                                                            ń₂ = ń₁ / ί_у

 

                                             ń₂  = 735 / 3,12 = 235,6 мин ^-1

 

4.5.6 Назначаем  межосевое расстояние:

Из условия  0,6 × (d₁ + d₂) ≤ а ≤ 1,5 × (d₁ + d₂) получим

 

                                  0,6 × (260 + 800) ≤ а ≤ 1,5 × (260 + 800);

                                  636   ≤  а  ≤  1590; принимаем а = 1150 мм

 

4.5.7 Находим  угол обхвата:

 

                        φ = 180⁰ – [ (d₂ - d₁) / а] × 60⁰              (13)                           [Л. 3 стр. 62] 

 

                 φ = 180⁰ – [ (800 - 260) / 1150] × 60⁰ = 152⁰ > [φ];  [φ] = 120⁰

 

4.5.8 Определяем  длину ремня:

 

     L = 2 × а + 0,5 × π × (d₁ + d₂) + (d₂ - d₁)²  / 4 × а     (14)                           [Л. 3 стр. 62]

 

     L = 2 × 1150 + 0,5 × 3,14 × (260 + 800) + (800 - 260)²  / 4 × 1150 = 4027,6 мм

 

По табл. П 8 [Л. 3] принимаем длину ремня L = 4000 мм

 

4.5.9 Проверяем  частоту пробега ремня:

 

                                                       γ = υ / L                 (15)                           [Л. 3 стр. 62]

 

                                            γ = 10 / 4 = 2,5 с ^-1 < [γ]_min;  [γ] _min = 10 с ^-1 

 

4.5.10 Уточняем  межосевое расстояние:

 

а_ут = [ 2×L - π×(d₁ + d₂) + √[ 2×L – π×(d₁ + d₂)]² - 8×(d₂ - d₁)² ] / 8    (16)    [Л. 3 стр. 62]

 

а_ут=[ 2×4000 – 3,14×(260 + 800) + √[ 2×4000 – 3,14×(260 + 800)]²-8× (800 - 260)²] /8=

 

                                                                 = 1141 мм;

 

 

 

Оставляем межосевое  расстояние  а = 1150 мм, т.к. [а - а_ут] ≤ 10 мм

 

4.5.11 Определяем  допускаемое полезное напряжение:

 

                               [σ_f] = [σ_{f 0}] × C_φ × C_υ × C_р × C_γ           (17)                    [Л. 3 стр. 63]

Где

C_φ – коэффициент угла обхвата, при φ= 152⁰ C_φ = 0,95 ;

C_υ – коэффициент скорости, C_υ = 1,05 – 0,0005 × υ² = 1,05 – 0,0005 × 10² = 1;

C_р – коэффициент режима нагрузки, C_р = 0,8

C_γ – коэффициент, зависящий от типа передачи и ее расположения, C_γ = 1

[σ_{f 0}] – критическое полезное напряжение, [σ_{f 0}] = 2,03 МПа, табл. П8 [Л. 3]

 

                       [σ_f] = 2,03 × 0,95 × 1 × 0,8 × 1 = 1,54 МПа

 

4.5.12 Определяем  окружную силу:

 

                                          F_t = Р₁ / υ               (18)                                         [Л. 3 стр. 63]

 

                                             F_t = 30 × 10³ / 10 = 3000 Н

 

4.5.13 Определяем число ремней:

 

                                       ń = F_t / (S₀ × [σ_f])    (19)                                         [Л. 3 стр. 63]

где

F_t - окружная сила;

S₀ – площадь сечения, при d₁= 230 мм, тип ремня В, S₀ = 230 мм²;

[σ_f] – допускаемое полезное напряжение

 

                   ń = 3000 / (230 × 1,54) = 8,4  принимаем ń = 8

 

4.5.14 Определяем  силу предварительного натяжения:

 

                                   Q₀ = σ₀ × ń × S₀               (20)                                         [Л. 3 стр. 63]

 

                                   Q₀ = 2,03 × 8 × 230 = 3735 Н  

           

4.5.15 Определяем  силы, действующие на валы и  их опоры:

 

                                F_n = 2 × Q₀ × sin (φ / 2)       (21)                                   [Л. 3 стр. 63]

 

                           F_n = 2 × 3735 × sin (152 / 2) = 7248 Н

 

4.5.16 Находим  параметры шкивов для запроектированных  ремней типа В                                   

 

  l_p = 19 мм; b =5,7мм; h =14,3мм; e =25,5мм; f =17мм; d_p =248,6мм; b₁ =22,9мм          

 d_е = d_p +2 b=260мм; М =( ń - 1) e + 2 f =212,5мм         

 

 

 2 e

 

 f e

 b₁

                                             l_p

 

                b  h

       d_е

 α

                                       

     М

  

 

 

 

 

 

 

 

4.6 Расчет деталей  на прочность

 

Расчет приводного вала

 

  4.6.1  Исходные данные:

   Крутящий момент на валу

  Частота вращения  вала

   Сила давления  ремней на вал  F_n = 7248 Н

 

 4.6.2 Раскладываем силу F_n на составляющие  

                            Н

 

 4.6.3 Определяем распорное усилие между валками:

   Для дробления  аглопорита распорное усилие  составит:

 

                                  (22)                                         [Л. 2 стр. 25]

где

- длина валка;

- диаметр валка;

 – предел прочности при  сжатии, ⁶ Н / м²

- коэффициент использования длины  валков, = 0,2

                     

 

 

 

 4.6.4 Определяем допускаемое давление на валки:

 

                             ∙𝜎                (23)                                            [Л. 2 стр. 25]                   

 где

 –допускаемая нагрузка на 1 пог. м длины валка,  Н

                       Р₁

 

                                          

 

4.6.5 Давление  Р прикладываем в двух точках  и раскладываем на составляющие при угле захвата :

 

 

 

 

4.6.6  Определяем опорные реакции

а) Вертикальная плоскость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

 

 

 

Опорные реакции  определены верно

 

  4.6.7  Определяем значения изгибающих моментов в опорных точках вала:

 

  4.6.8  Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости

 

  4.6.9  Определяем опорные реакции

 

б) Горизонтальная плоскость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка

 

 

 

Опорные реакции  определены верно

 

4.6.10 Определяем значения изгибающих моментов в опорных точках вала:

 

4.6.11 Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости

 

 

4.6.12 Определяем суммарные изгибающие моменты

 

 

 

4.6.13 Строим эпюру суммарных изгибающих моментов.

 

 4.6.14 Крутящий момент = 1140 Н∙м , передается от середины шкива до середины валка.

 

4.6.15 Строим эпюру крутящих моментов.

 

4.6.16. Выбираем  материал и определяем допускаемое  напряжение.

Принимаем для вала углеродистую конструкционную качественную сталь 45, По табл. П3 [Л. 3] при диаметре заготовки до 200мм предел прочности = 736 МПа.

 

 

 

 

Принимаем диаметр вала под ступицами 150 мм,

                                             под подшипниками 100 мм,

                                             под внутренними сквозными крышками 120 мм,

                                             под внешней сквозной крышкой 95 мм,

                                             под шкивом 85 мм.

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7 Подбор и  проверочный расчет подшипников  и шпоночных соединений

 

4.7.1 Определяю результирующие опорные реакции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подбор и  расчёт шпоночного соединения

(Соединение  вала со шкивом)

 

Исходные данные:

   

 

 

 

4.7.8 Определяем  размеры шпонки 

    По таб. П49 [Л. 3] для d_ш=85 мм подбираем призматическую шпонку b×h=25×14 мм.

Длину шпонки выбираем так, чтобы она была меньше длины ступицы вала на 10мм; Принимаем L_ш=155мм

 

4.7.9 Определяем рабочую длину:

 

5. Проверяю  шпоночное соединение на смятие:

 

Выбранная шпонка удовлетворяет  условию задачи