Основным материалом для изготовления валов считают сталь 45 нормализованную или улучшенную. Для предварительного расчета можно принять для стали 45 -
.По результатам расчета получили минимально допустимые диаметры валов
и , но из конструктивных соображений примем и .Как уже отмечалось, уточненный расчет заключается в определении фактического коэффициента запаса прочности в опасном сечении
,где
- коэффициент запаса по нормальным напряжениям; - коэффициент запаса по касательным напряжениям; [n] – допускаемый коэффициент запаса прочности, принимается в пределах 1,5 – 2,5.В свою очередь для симметричного цикла
, .где
- пределы выносливости соответственно при изгибе и кручении, МПа.; - амплитуды колебаний цикла при изгибе и кручении,(
- моменты сопротивлений сечения соответственно изгибу и кручению); - эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении для рассматриваемого сечения вала; - масштабный фактор, учитывающий изменение пределов выносливости при изгибе и кручении вследствие влияния абсолютных размеров вала.Обращаясь к таблицам [5] коэффициенты запаса по нормальным т касательным напряжениям равны
, .Фактический коэффициент запаса прочности в опасном сечении вала:
, верно.2.16 Расчет оси натяжного барабана
Расчетная схема оси может быть представлена в виде простой шарнирно опертой балки (рис.11, а, б). Длины участков можно принять из табл. 15 [5], уменьшив
по сравнению с табличными на 100мм.Расчет оси ведется аналогично расчету вала, только без учета кручения. В этом случае на этапе проектного расчета диаметр оси определяется по формуле
,где
По результатам расчета получили минимально допустимый диаметр вала
, но из конструктивных соображений примем .Эпюра изгибающих моментов представлена на рис 11,в. Поперечные нагрузки на ось создаются усилиями
, которые равны: ,где
- усилия в ленте соответственно в точках набегания и сбегания с натяжного барабана.Крутящий момент на барабане будет равен
.Как уже отмечалось, уточненный расчет заключается в определении фактического коэффициента запаса прочности в опасном сечении
,где
- коэффициент запаса по нормальным напряжениям; - коэффициент запаса по касательным напряжениям; [n] – допускаемый коэффициент запаса прочности, принимается в пределах 1,5 – 2,5.В свою очередь для симметричного цикла
, .где
- пределы выносливости соответственно при изгибе и кручении, МПа.; - амплитуды колебаний цикла при изгибе и кручении,(
- моменты сопротивлений сечения соответственно изгибу и кручению); - эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении для рассматриваемого сечения вала; - масштабный фактор, учитывающий изменение пределов выносливости при изгибе и кручении вследствие влияния абсолютных размеров вала.Обращаясь к таблицам [5] коэффициенты запаса по нормальным т касательным напряжениям равны
, .Фактический коэффициент запаса прочности в опасном сечении вала:
, верно.2.17 Расчет подшипников вала и оси
Расчет подшипников вала
Расчет подшипников ведут по динамической грузоподъёмности
,где
- эквивалентная нагрузка на подшипник, для конвейеров =19461 ( , см рис. 9); L – долговечность подшипника, млн. оборотов ,где
- долговечность подшипника в часах, равная соответственно 1000, 3500 и 5000 часов для хороших, средних и тяжелых условий эксплуатации; - частота вращения вала, об/мин. , что удовлетворяет требованиям.Расчет подшипников оси
Расчет подшипников ведут по динамической грузоподъёмности
,где
- эквивалентная нагрузка на подшипник, для конвейеров ( , см рис. 9); L – долговечность подшипника, млн. оборотов ,где
- долговечность подшипника в часах, равная соответственно 1000, 3500 и 5000 часов для хороших, средних и тяжелых условий эксплуатации; - частота вращения оси, об/мин. , что удовлетворяет требованиям.Литература
1. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. – 432с.
2. Шубин А.А., Борискина Н.М. Физико-механические свойства транспортируемых грузов и рекомендации по применению: Методические указания. Калуга 1999. – 4с.
3. Спиваковский Физико- механические свойства грузов.
4. Лекции 2007 г. Машины непрерывного транспорта.
5. Кафедра «Детали машин и ПТО» Машины непрерывного транспорта: Методические указания по курсовому проектированию.