3.2. Планочное трепало. Конструкция и расчет
Рассмотрим конструкцию планочного трехбильного трепала машины Т-16, представленной на рис. 5.
На валу 1 смонтировано пять чугунных крестовин 7. К каждой крестовине крепятся специальными винтами 20 три била 9 (некоторые зарубежные фирмы изготовляют трепала с двумя билами). Сверху винт 20 имеет квадратную головку под ключ; винт стопорится цилиндрическим винтом 19. Крайние крестовины посажены на клиновых шпонках, три средние на призматических шпонках 8. Клиновые шпонки предотвращают осевые перемещения крестовин с билами.
Подаваемые на сборку била имеют припуск на обработку. После соединения бил с крестовинами припуск и выступающие части винтов срезаются в процессе механической обработки в сборе. Спицам крестовин придается обтекаемая форма. Чтобы образовать более равномерный по ширине машины поток воздуха, между спицами крестовины предусматриваются дополнительные перемычки, уменьшающие сечения спиц, участвующих в образовании токов воздуха. Благодаря этому токи воздуха становятся более равномерными, а неровнота слоя волокнистого материала по ширине машины уменьшается. Крестовины отливаются из чугуна СЧ 28-48, а затем отжигаются. После механической обработки крестовины балансируются статически, чтобы облегчить динамическую балансировку трепала в сборе.
Рис. 5. Планочное трехбильное трепало машины Т’ -16:
1 – вал; 2 – шкив; 3, 6, 8 – шпонки; 4, 15, 16, 19 – винты; 5 – стопорный диск; 7 – крестовина; 9 – било; 10 – шарикоподшипник; 11 – корпус; 12, 13 – крышки; 14 – сальник; 17 – установочные гайки; 18 – болт; 20 – специальный винт
Била изготовляют симметричной формы из сталей марок 40, 45, 40Х, 45Х. После износа одной грани била все трепало поворачивают на 180°. При этом приводной шкив переносят на другую сторону вала.
Расчет била. Било представляет собой многоопорную балку с консолями на конце (рис. 6). Центробежную силу, нагружающую било в радиальном направлении, можно определить из уравнения (3.1.6). Интенсивность нагрузки на било от центробежных сил
(3.2.1)
где Р — центробежная сила в Н;
l — длина била в м.
Рис. 6. Расчетная схема била
Било крепится к пяти крестовинам и представляет собой статически неопределимую неразрезную балку; расчет на прочность этого узла ведется с помощью теоремы о трех моментах. Наиболее нагружено сечение била на второй и четвертой крестовинах. Оно же будет и наиболее опасным, так как именно на крестовине находится отверстие для винта 20 (рис. 5). При определении момента сопротивления изгибу Wизг это обстоятельство следует учитывать. Напряжение, возникающее в биле, определяется по формуле
Запас
прочности по текучести
3.3. Игольчатое трепало. Конструкция и расчет
После планочного трепала на хлопок воздействует игольчатое трепало (рис. 7). На валу 4 смонтированы на шпонках 5 четыре полых крестовины 3, к которым винтами 6 с полупотайной головкой крепятся деревянные планки 1 с коническими иглами. Промежутки между крестовинами закрыты щитками 8. Сбоку к деревянным планкам крепятся шурупами 9 стальные полоски 2.
Каждая крестовина фиксируется относительно вала установочным винтом 7 с коническим концом, входящим в засверловку на валу.
Планки ранее изготовлялись из бука, в настоящее время из фанерных березовых плит. Каждая планка имеет 1084 иглы. Часть игл в местах расположения винтов 6 из планки выбивается. Можно считать, что планка имеет примерно 1000 игл, а трепало — 3000 игл. Передняя по ходу трепала часть планки имеет высоту на 3 мм меньшую по сравнению с другой стороной планки.
Рис. 7. Игольчатое трепало:
1 — деревянная планка с иглами; 2 — стальная полоса; 3 — крестовина; 4 — вал; 5 — шпонка; 6 — винт; 7 — установочный винт; 8 — щиток; 9 — шуруп по дереву
Вершины всех игл находятся на одинаковом расстоянии от поверхности планки. В результате игольчатая гарнитура планки входит в бородку волокнистого материала постепенно ряд за рядом.
Одним из недостатков игольчатого трепала является непрочное соединение игл с планкой. В процессе работы наблюдаются случаи вы-падания игл из планок; под действием инерционных сил выпавшие иглы пролетают пространство между рабочим органом и сетчатыми барабанами. Затем выпавшие иглы вместе с холстом проходят между плющильными валами, оставляя на них искажающие цилиндрическую форму отпечатки, что нарушает процесс равномерного по ширине машины сжатия слоя хлопка. Эти иглы вместе с холстом могут попасть в чесальную машину и ударить по быстро вращающемуся пильчатому барабану, вызвать искру и загорание волокнистого материала. Поэтому проблема повышения надежности крепления иглы к планке является весьма актуальной. Отдельные зарубежные фирмы вводят специальные металлические щитки 1, предохраняющие иглы от вылета (рис. 8).
Щитки 8 (см. рис. 7) имеют сложную конфигурацию, которая определяется опытным путем. Если щитки снять, то все пространство, которое ранее ограждал щиток, заполнится волокнистым материалом из-за несовершенства аэродинамических форм деревянных планок с коническими иглами. Это крайне нежелательно: увеличиваются потери волокна, появляются намоты.
Рис. 8. Деревянная планка с металлическим щитком:
1 – металлический щиток; 2 – игла; 3, 5 – шуруп; 4 – деревянная планка; 6 – стальная полоса; 7 - щиток
Каждая планка крепится двенадцатью винтами к крестовинам. Прочность соединения рассчитывается по обычным формулам. На винты действуют центробежные силы, следовательно, прочностные расчеты такие же, как и для планочного била.