Запишем условие прочности:
; (3.86)Где
- допускаемое напряжение для материала барабана стали СтЗспЗ, согласно [8] .Условие прочности выполняется:
. Это означает, что при выбранных размерах барабана материал из которого он изготовлен выдержит возникающие нагрузки.2.4.5 Расчет барабана на жесткость
Для проверки корпуса барабанной сушилки на жесткость определим относительный прогиб:
; (3.87)Где
- суммарный прогиб от действующих нагрузок.Определяем суммарный прогиб от действующих нагрузок:
; (3.88)Где
- модуль упругости материала барабана [8]; - момент инерции единичного кольца барабана; - линейная нагрузка от массы обрабатываемой селитры; - линейная нагрузка от массы барабана.Момент инерции единичного кольца барабана:
; (3.89) .Линейная нагрузка от массы обрабатываемой селитры:
; (3.90)Линейная нагрузка от массы барабана:
; (3.91) .Численное значение формул (3.87) и (3.88) составит:
.Запишем условие жесткости:
; (3.93)Где
- допускаемый относительный прогиб, [8].Условие жесткости (3.87) выполняется:
. Барабан будет прогибаться в допустимых пределах.2.4.6 Определение сил и моментов, действующих на бандаж
Реакция опорного ролика:
; (3.93) .Определяем изгибающий момент в сечениях бандажа. Изгибающий момент в любом сечении бандажа:
; (3.94)Где
- суммарный изгибающий момент в ключевом сечении; - нормальное усилие; - средний радиус бандажа; - угол от вертикали бандажа до расчетного сечения; - силы, действующие на башмаки; - расчетные углы для отдельных пар сил; - угол между вертикалью и силой.Все нагрузки действующие на бандаж представлены на рисунке 7.
Рисунок 7. Нагрузки, действующие на бандаж
Суммарный изгибающий момент в ключевом сечении:
; (3.95)Где
- изгибающий момент, действующий на бандаж от i-ой силы.Угол между башмаками:
; (3.96)Где
- число башмаков [8, табл. 3.30, стр. 261].В численном значении получаем:
Число башмаков в одном квадранте:
; (3.97) .Принимаем
.Сила, действующая на самый нижний башмак:
; (3.98) .Силы, действующие на башмаки
; (3.99) .Расчетные углы для определения пар сил:
; ; (3.100) ; (3.101) ; .Средний диаметр бандажа:
; (3.102) ;Средний радиус бандажа:
; (3.103) .Изгибающий момент в местах приложения сил:
; (3.104) ; (3.105) ;Суммарный изгибающий момент по формуле (3.95):
.Нормальное усилие:
; (3.106)Где
- нормальные усилия в местах приложения сил и .Нормальные усилия:
; (3.107) ; (3.108) ;Численное значение формулы (3.106) составит:
Значения изгибающих моментов, действующих на бандаж, рассчитанные по формулам (3.94) сведены в таблицу 4, а эпюра представлена на рисунке 8.
Таблица 4. Значение изгибающих моментов в сечении бандажа.
0 | 20 | 45 | 60 | 90 | 135 | 140 | 150 | 170 | 180 | |
0,21 | 0,19 | 0,1 | 0,03 | -0,16 | 0,43 | 1,25 | 2,86 | 1,89 | 1,31 |
Рисунок 8. Эпюра изгибающих моментов в сечениях бандажа
По эпюре изгибающих моментов выбираем опасное сечение при
, отсюда максимальный изгибающий момент, действующий на бандаж2.4.7 Определение геометрических размеров бандажа и опорных роликов
Геометрические размеры бандажа определяем из условия его работы на изгиб и контактную выносливость.
Ширина бандажа:
; ( 3.109)Где
- модуль упругости материала бандажа, [8, табл.VII, стр.285];