2. При работе пильного диска наибольшего значения достигают касательные напряжения. По формуле (34)
|
|
7,36 702 |
|
3 +0,3 |
|
|
1−0,3 |
|
50 |
2 |
|
|
||
στ |
= |
|
|
|
|
1 |
+ |
|
|
|
|
|
= 30,34 МПа <[σ]. |
|
100 |
9,81 |
4 |
3 +0,3 |
1250 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Частота вращения пилы
n = |
60000V |
= |
60000 70 |
=1070 мин-1 . |
|
πD |
π 1250 |
||||
|
|
|
Вывод. При нормальном режиме работы пила по прочности имеет значительный резерв. Однако тепловые явления, колебания пилы, силы резания и результаты проковки (вальцевания) могут изменить режим работы и привести к исчерпанию резерва.
16.3. Расчет крепления инструмента на валу
2 |
3 |
4 |
1 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
1 |
|
|
r |
|
|
|
|
2 |
|
|
r |
6 |
|
|
|
|
5 |
Режущие инструменты на валу часто крепятся с помощью зажимных фланцев колец и накидных гаек. На рис. 44 показана схема крепления на валу круглой пилы.
Рис. 44. Схема крепления круглой пилы на валу
Пила 2 зажата на валу между коренным фланцем 1, установленным на шпонке 6 и зажимным 3. Последний прижат к пиле гайкой 4, заворачи-
ваемой с помощью гаечного ключа 5.
При креплении пилы должно быть выполнено условие [21].
Мтр =αМ р ,
где Мтр – момент силы трения на опорных поверхностях фланцев, Н м; Мр – момент касательной силы резания относительно оси вращения,
Н м; α – коэффициент запаса (α ≥ 4).
119
Условие можно записать в виде
αFx R = 2Nfr1 , |
(35) |
где Fx – касательная сила резания, Н; R – наружный радиус пилы, м;
f – коэффициент трения скольжения между пилой и фланцами
(f = 0,12…0,18);
r1 – средний радиус окружности кольцевой опорной поверхности фланцев, м.
Отсюда
|
N = αFx R . |
(36) |
||
|
|
2 fr1 |
|
|
Касательная сила резания |
|
|||
F |
= |
1000Pηп |
, |
(37) |
|
||||
x |
|
V |
|
|
|
|
|
||
где Р – мощность электродвигателя механизма главного движения (привода пилы), кВт; ηп – КПД привода; V – скорость главного движения пилы, м/с.
Работа силы, приложенной к гаечному ключу при закручивании гайки на один оборот, расходуется на преодоление работы силы нормального давления на пути шага резьбы и работы сил трения на опорной поверхности гайки:
2πlT = |
N s |
|
+ 2πNfтрr2 , |
(38) |
|
η |
|
||||
|
|
|
|
|
|
где l – плечо гаечного ключа (l = 0,25…0,4 м); |
|
||||
Т – усилие на ключе, Н; |
|
|
|
|
|
S – шаг резьбы, м; |
|
|
|
|
|
η – КПД резьбы; |
|
|
tgβ |
|
|
η = |
|
, |
|
||
tg(β + ρ) |
|
||||
|
|
|
|
||
где β – угол подъема резьбы, рад
tgβ = S ,
πdср
где dср – средний диаметр резьбы, м;
ρ – угол трения резьбы (для метрической резьбы ρ = 6°40′);
fтр – коэффициент трения гайки по фланцу или шайбе (fтр = 0,12…0,18); r2 – средний радиус опорной поверхности гайки, м.
Усилие на ключ, Н, равно
|
N |
|
S |
|
|
|
|
T = |
|
+ f |
|
(39) |
|||
|
|
||||||
l |
|
2πη |
трr2 . |
||||
|
|
|
|
|
120
Для предотвращения самоотвинчивания гайки при работе пилы резьба должна иметь направление, обратное направлению вращения пилы. Для выполнения условия самоторможения необходимо, чтобы β ≤ ρ. Резьбовой конец вала работает на растяжение. Проверку его производят по формуле
d1 = |
5,2N , |
(40) |
|
π[σ р ] |
|
где d1 – внутренний диаметр резьбы вала, м; |
|
|
[σр] – допускаемое напряжение на растяжение вала, Па. |
пила |
|
Пример. Дано: на круглопильном станке установлена |
||
D = 400 мм, наружный диаметр зажимных фланцев d = 125 мм, средний радиус кольцевой опорной поверхности r1 = 57 мм. Скорость главного движения V = 50 м/с, мощность электродвигателя привода пилы 11 кВт, КПД привода 0,95. Параметры резьбы на конце вала – М36×2; средний радиус опорной поверхности гайки r2 = 28 мм. Длина гаечного ключа l = 300 мм.
Определить усилие на ключе.
Решение. 1. Находим максимальную окружную касательную силу резания
= 1000 11 0,95 =
Fx 209 H. 50
2. Сила нормального давления гайки на зажимные фланцы (36):
N = |
|
4 209 0,2 |
=12222 H. |
|
2 |
0,12 0,057 |
|||
|
|
3. Угол подъема резьбы:
|
S |
|
|
2 |
|
= arctg0,0189 =1°. |
β = arctg |
|
|
= arctg |
|
|
|
πdср |
|
π 33,7 |
|
|
||
4. КПД резьбы:
η = |
tgβ |
= |
0,0189 |
= |
0,0189 |
= 0,14. |
tg(β + ρ) |
′ |
0,1334 |
||||
|
|
tg(1°+6°40 ) |
|
|
5. Усилие на ключе при затягивании гайки (39):
T = |
12222 |
|
2 |
|
= 229,6 H. |
|
|
|
|
+0,12 28 |
|||
300 |
2π 0,14 |
|||||
|
|
|
|
121