5.5. Вибір муфти та визначення консольної навантаги від муфти

Розрахунковий момент для вибору муфти

де (табл. 11.20 – для стрічкового конвеєра).

З врахуванням і вибираємо зубчасту муфту за ДСТУ 2142-94 (ГОСТ 5006-94), основні параметри якої:

де - номінальний момент, - зовнішній діаметр муфти; - зовнішній діаметр фланця муфти; - довжина муфти; - ділильний діаметр зубців;

Консольна навантага при передачі обертового моменту муфтою (табл. 11.23, /10/)

Приймаємо

5.6. Визначення реакцій в опорах і побудова епюр моментів

Розрахункова схема вала зображена на рис. 9. Визначаємо реакції в опорах.

Вертикальна площина:

Будуємо епюру згинальних моментів.

Горизонтальна площина:

звідки,

звідки,

Перевірка:

Рис. 9. Розрахункова схема вала з епюрами згинальних і обертальних моментів

Сумарна епюра згинальних моментів будується після визначення

і

Аналіз епюр вала (рис. 9) показує, що найнебезпечнішим є переріз в точці С.

5.7. Вибір вальниць котіння

Нами попередньо вибрані кулькові радіальні вальниці 209 за ГОСТ 8338 з параметрами з і (див. п. 7.4.).

Сумарні реакції в опорах вала:

Найнавантаженішою є опора А.

Оскільки навантага тільки радіальна, тобто - еквівалентна динамічна навантага, то довговічність вальниці /номінальна/

млн. обертів,

або

а задана довговічність 32000 годин, тобто вибрані вальниці з великим запасом.

Отже, вальниця 209 задовольняє роботу привода стрічкового конвеєра.

5.8. Розрахунок вала на статичну міцність.

Розрахунок проведемо в перерізі С, де геометричні параметри будуть: , шпонкове з’єднання шпонкою /табл. 11.19, /10//.

Момент опору при згинанні:

Момент опору при крутінні:

Площа перерізу:

Розрахункові максимальні навантаги в перерізі:

максимальний згинальний момент:

максимальний обертовий момент:

Максимальні напруги в розрахунковому перерізі:

Напруга згинання:

Напруга крутіння:

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними і дотичними напругами:

;

Загальний коефіцієнт запасу міцності за границею плинності:

Для сталі при і режимі роботи ІІІ допустиме значення загального коефіцієнта запасу за границею плинності (табл. 11.18, /10/).

Статична міцність вала забезпечена, бо

Оскільки маємо в попередніх випадках стосовно розрахунку валів на витривалість, де результати надто задовільні, то й в даному пункті можна не сумніватись, що розрахунок задовольняє проектні характеристики вала.

6. Конструювання приводного барабана з валом та опорами

Компенсна муфта вибрана в п.п. 7.5, а в завданні на проектування дається діаметр барабана і ширина стрічки конвеєра

За шириною стрічки визначаємо ширину барабана:

Приймаємо остаточно

Вибираємо прототип конструкції барабана і визначаємо параметри його елементів.

Беремо зварний прототип згідно рис. 14.9, /14/, с. 489.

Рис. 11. Схема барабана

Барабан виготовляємо зварним з двома дисками. Зварна конструкція дозволяє зменшити кількість елементів і в зв’язку з цим зменшується вага і витрати матеріалу. Обвід барабана виготовляємо зварним з листового прокату товщиною 8 мм ГОСТ 5681-57. Допуск на обробку складає 2 мм. Для того, щоб стрічка не зношувалася, жорсткість обводу позначаємо з листа і по 6-му квалітету. Диски виготовляємо з листа товщиною 6мм; ребра – з штаби шириною 40мм, грубиною 6мм; по ГОСТ 103-57.

Визначаємо розміри вала.

У даному випадку вал барабана навантажений таким же обертальним моментом, як і вихідний вал редуктора, тобто

де - умовна допустима напруга при крутінні; приймаємо Так, як діаметр посадочного отвору рівний 40мм, то діаметр кінця вала барабана теж приймаємо 40 мм.

Діаметр вала в місці встановлення вальниці:

мм.

де t=2,5 мм – висота буртика сусіднього відрізка вала.

Діаметр слідуючого відрізка з наплічником для вальниці приймаємо рівним мм.

Діаметр вала між дисками приймаємо рівним . Цей діаметр обробці не піддаємо. Довжина вхідного кінця вала приймається по муфті і рівна

Відстань між дисками:

мм.

приймаємо мм.

Розробляємо конструкцію опор. Опори приводного вала встановлюють на достатньо великій відстані (не менше 100...200мм) від кромок барабана або тягових зірочок. Для нашого прикладу приймемо відстань між опорами мм. Підшипники вибираємо кулькові радіальні однорядні з параметрами .