Изчисляване на проектните параметри на барабана за обелване
Работни страници
Съдържанието на произведението
3 Конструктивна част
3.1 Проверка на здравината на стените на корпуса на барабана
Най-големите напрежения в напречното сечение на барабана възникват, когато опорните станции са неравномерно разположени, когато цялото натоварване се възприема от екстремните опори. В този случай барабанът може да се разглежда като цилиндрична обвивка, свободно разположена върху две опори (Фигура 3.1).
Фигура 3.1 - Изчислителна схема на барабана
Разстоянието между опорите на барабана l1, m, се определя по формулата:
l1 = 0,586 10,2 = 5,98 mm
Максималният огъващ момент в центъра на обхвата Mi max, N m, се определя по формулата:
(3.2)
Модулът на сечението спрямо оста W, m 3, се определя по формулата:
където Kc е коефициентът на отслабване на сечението на черупката, причинено от липса на проникване на заваръчния шев, Kc = 0,9.
W \u003d 3,14 2,5 2 0,035 0,9 \u003d 0,62 m 3
Реакциите на опорите за дадена схема на натоварване RA, N, се определят по формулата:
Фигура 3.2 - Диаграма на огъващите моменти по дължината на барабана
Напрежението в опасното сечение 휎1 max , N/m 2, се определя по формулата:
(3,5)
където [si] е допустимото напрежение на огъване, [si] = 5 10 6 N/m 2
Получената стойност s1 max = 0,5·10 6 N/m 2 6 N/m 2 , съответно условието за якост на конструкцията е изпълнено.
3.2 Изчисляване на референтната станция на барабана
3.2.1 Изчисляване на превръзката
Външният диаметър на превръзката Db, m, се определя по формулата:
(3.6)
Дебелина на армиращия пръстен 훿k,m, се определя по формулата:
Вътрешният диаметър на превръзката D1, m, се определя по формулата:
(3,8)
Височината на превръзката h, m се определя по формулата:
Ширината на превръзката b, m се приема равна на височината на секцията на превръзката.
3.2.2 Изчисляване на ролките
Ширината на ролката bp обикновено се приема с 20 ÷ 30% повече от ширината на превръзката, което улеснява монтирането на барабана, се определя по формулата:
Диаметърът на ролката d, m се определя по формулата:
(3.11)
3.2.3 Определяне на силите, действащи върху ролката
Ролките на опорните станции поемат натоварването от всички въртящи се части на барабана. Ролковите лагери са монтирани така, че да позволяват на ролките да се движат в посока, перпендикулярна на надлъжната ос на барабана.
Схемата на силите, действащи върху опорната ролка, е показана на фигура 3.3.
Фигура 3.3 - Схема на силите, действащи върху опорната ролка
Пренебрегвайки изместването на центъра на тежестта на везните, приемаме, че лявата и дясната опора са еднакво натоварени. Намираме опорната реакция в контактната зона T от условието за равновесие:
Общата сила T, N, се определя по формулата:
където P е натоварването, действащо от страната на цилиндъра върху една референтна станция, N;
φ – ъгъл на монтаж на опората спрямо вертикалната ос на барабана, град., φ=35 град.
Натоварването на един лагер R, N, се определя по формулата:
Аксиалният компонент на силата на тежестта на овена, възприеман от лагера A, H, се определя по формулата:
A=858000 sin1=14974 N
Хоризонталната компонента на силата P -S, N, се определя по формулата:
Вертикалната компонента на силата P-U, N, се определя по формулата:
Упорните болтове се изчисляват за сили F, N, определени по формулата:
(3.17)
където f е коефициентът на триенекорпус на лагера към рамката, f=0,18
3.2.4 Проверка на здравината на превръзката и ролките
По време на работа възникват контактни напрежения в материала на превръзките и ролките. За да се избегне образуването на люспи (разрушен метал), контактните напрежения върху повърхностите на контактуващите тела не трябва да надвишават границата на провлачване.
Според теорията на Херц за два цилиндъра с успоредни оси, изработени от материал с еднакви модули на еластичност "E" и радиуси "R1" и "r", максималното напрежение в контактната зона на ролките и бандажа се определя по формулата:
където E е модулът на еластичност на материала, за St3 E = 2 10 11 N/m 2 ;