WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Конструкція і розрахунок устаткування для встановлення й обертання конструкцій, що зварюються - Реферат

Конструкція і розрахунок устаткування для встановлення й обертання конструкцій, що зварюються - Реферат

Після першої ітерації визначення діаметрів підставляємо їхні значення у відповідні формули і повторюємо розрахунок. Якщо різниця у значеннях діаметрів в отриманому розрахунку не перевищує 10% від значення, отриманого в попередньому розрахунку, процедуру розрахунку закінчуємо.

З конструктивних розумінь і для спрощення обслуговування діаметри в опорах А і В приймаються рівними, а розрахунок ведеться по небезпечному перерізу – в опорі А.

ВАРІАНТ 2. Зубчастий вінець (зубчасте колесо) закріплений на шпинделі між опорами А і В.

Рис. 17. Розрахункова схема горізонтального обертача.

Зубчасте колесо розташовано між опорами.

В цьому випадку шпиндель повністю сприймає не лише вантажний згинальний момент, а й крутний момент.

Як і у першому варіанті згинальний момент M1 і крутний момент Mгр залишаються незмінними:

Mгр=Ge

Згинальний момент в опорі А

Mи= M1 = G h

Вертикальні реакції опор залишаються такими ж:

Горизонтальні реакції будуть іншими:

Результуючі реакції опор, тобто сили у підшипниках:

Величини крутного моменту, сумарного моменту від сил тертя і діаметр шпинделя в опорі А визначаються по загальним для обох варіантів формулам.

Розрахунок обертачів із нахиленою віссю обертання

Для обертачів із нахиленою віссю обертання розрахункові формули істотно змінюються, тому що величина діючих зусиль і моментів залежить від кута нахилу α.

Рис. 18. Розрахункова схема обертача із нахиленою віссю.

При розрахунку шпинделя на міцність та визначенні потужності привода необхідно розглянути два критичних положення планшайби обертача (1 и 2 див. рисунок).

В положенні 2: Ми = Ммах; Мкр = 0; Q = 0, якщо знехтувати тертям у підшипниках.

В положенні 1 Мкр = Мкр.мах; Ми ≠ 0; Q ≠ 0

Рівняння міцності необхідно складати для обох положень планшайби з вантажем.

ВАРІАНТ 1. Планшайба обертача в положенні 2, коли центр тяжіння виробу знаходиться найбільш низько. Зубчастий вінець прикріплений до планшайби. Крутний момент дорівнює тільки моменту сил тертя в підшипниках Мтр і отже, окружне зусилля на зубчастому вінці:

,

де R – радіус початкової окружності зубчастого вінця.

На шпиндель в опорі А діють одночасно три згинальних моменти: два (М1 и М2 від дії сил G1 и G2 ) у вертикальній площині і один (Мн від дії окружного зусилля Q на зубчастому вінці планшайби) у нахиленій.

Обидва моменти

,

діють в одній вертикальній площині і тому підсумовуються алгебраїчно, а не геометрично, тобто:

Згинальний момент, що діє у перпендикулярній нахиленій площині:

Мн=QK

Результуючий згинальний момент, що діє на шпиндель в опорі А, приймає вигляд:

Якщо знехтувати тертям у підшипниках (для випадку підшипників кочення), то в розглядаємому положенні обертача Мкр=0, Q=0, Ми=0 і, отже, розрахунковий згинальний момент буде:

.

Радіальні опорні реакції А,В, що лежать у вертикальній площині і виникають під дією зовнішньої сили G1 і моменту М=G2e прикладеного до планшайби, відповідно рівні

Аксіальна реакція опори: Ауп=G2=Gcos α.

Момент сил тертя у підшипниках

f, fуп - коефіцієнт тертя у підшипниках, dA, dВ, dуп – діаметри підшипників.

Діаметр шпинделя у небезпечному перерізі:

Підшипники шпинделя розраховуються або підбираються по розрахованим вище зусиллям А, У, Ауп.

Потужність приводу обертача при найбільш низькому положенні центру тяжіння буде зневажливо малою, тому розраховувати її для цього положення немає необхідності.

Розташування зубчастого колеса між опорами А и В не впливає на розрахункові формули.

ВАРІАНТ 2. Розглянемо положення планшайби, при котрому вона повернута по відношенню до першого на 900 (положення 1). Вантажний крутний момент:

Мг=G1e=Gesin α

Повний крутний момент, що діє на планшайбу и що його долає привод:

Окружне зусилля на зубчастому колесі:

R – радіус початкової окружності колеса.

На шпиндель в його небезпечному перерізі А діють такі згинальні моменти: у вертикальній площині:

,

у перпендикулярній нахиленій площині:

або

.

Сумарний згинальний момент в точці А

або приблизно:

.

Радіальні опорні реакції АВі ВВ , що вони розташовані у вертикальній площині і з'являються під дією сили G1, визначаються наступним чином:

;

.

Радіальні горизонтальні опорні реакції АН і ВН, що вони розташовані у перпендикулярній площині і з'являються під дією окружного зусилля Q на зубчастому вінці та моменту на планшайбі , визначаються таким чином:

;

.

Замінюючи , отримаємо

;

.

Результуючі радіальні реакції опор:

;

Діаметр шпинделя

В розглянутому положенні планшайби повний крутний момент Мкр, що його сприймає привод обертача, дорівнює сумі двох моментів: вантажного Мг і сил тертя Мтр

Потужність приводного електродвигуна:

Приведені вище розрахунки нахиленого обертача відносяться до варіанта з зубчастим вінцем на планшайбі, при якому крутний вантажний момент передається не на шпиндель, а тільки на приводний механізм. Якщо ж зубчасте колесо насаджене на шпиндель між опорами А и В, як показано штриховою лінією, то деякі формули істотно міняються. У першому положенні планшайби, коли вантаж займає найбільш низьке положення, розрахункові формули не залежать від розміщення зубчастого колеса, тому що окружне зусилля на зубчатці практично дорівнює 0.

В другому положення планшайби, коли вона повернена на 900, деякі розрахунки міняються, тому що окружне зусилля на зубчатці і крутний вантажний момент цілком сприймається шпинделем.

Крутний вантажний момент:

Мг=G1e=Gesin α

Повний крутний момент:

Окружна сила на зубчастому колесі:

У небезпечному перерізі шпинделя на опорі А згинальний момент, що діє на шпиндель у вертикальній площині, буде дорівнювати:

.

На тій самій опорі згинальний момент, що діє у перпендикулярній нахиленій площині,

.

Результуючий згинальний момент в опорі

або приблизно, у прольоті між опорами А и В, у місці посадки зубчастого колеса на шпиндель, існує другий небезпечний переріз шпинделя, у якому діє згинальний момент від окружного зусилля:

.,

Радіальні горизонтальні реакції опор Аг і Вг , що з'являються від сумісної дії окружного зусилля на зубчатці Q і моменту на консолі , мають вигляд:

; .

Результуючі радіальні опорні реакції А і В визначаються геометричним підсумовуванням взаємно перпендикулярних складових:

; .

Аксіальна реакція Ауп , тобто навантаження на підпірний підшипник, визначається за формулою:

Ауп=G2=Gcos α.

Найбільший крутний момент, який діє на шпиндель і на привод у другому положенні планшайби, дорівнює:

Результуючі еквівалентні моменти для розрахунку шпинделя на міцність і визначення його діаметру в обох перерізах визначаються як геометричні суми згинального і крутного моментів:

Для перерізу в опорі А:

Для перерізу шпинделя під зубчаткою між опорами

Відповідні розрахункові діаметри шпинделя:

; .

Потужність приводного електродвигуна визначається загальною розрахунковою формулою:

Loading...

 
 

Цікаве