3.5 Расчет подвижной щеки

Ведут на изгиб как балку с одной стороны закрепленную шарнирно (ось подвеса, эксцентриковый вал), с другой стороны опирающуюся на распорную плиту.

Рис. 10. Расчетная схема подвижной щеки

Усилие Т_max (Н) раскладывают на две составляющие: Т₁ = Т_max·cos γ – нормальную к поверхности щеки; Т₂ = Т_max· sin γ – вдоль щеки; γ = (90 – δ) – (90 – α) = α – δ.

Усилие дробления Q (H) определим из условия равновесия Σ M_C = Q·l₁ – T₁l = 0

Q = Т_max · cos (α – δ) · l / l₁ , Н (16)

Суммарное напряжение в щеке:

МПа (17)

где М_И – изгибающий момент в опасном сечении щеки, Н·м;

W – момент сопротивления щеки, м³;

F_ЩК – площадь поперечного сечения щеки, м²;

Т_max = P_max/2 cos β = 1,5 ·2,7 F_дроб / 2·сos β = 2,03· F_дроб / cos β , МН (18)

при β = 84⁰ → cos 84⁰ = 0,1045 Т_max =2,03/0,1045· F_дроб =19,43 · F_дроб

Т_max =19,43·0,384 = 7,5 МН;

(F_дроб = 0,835· 0,46 = 0,384 м²).

Q = 7,5· cos 14⁰· 3/2 = 10,9 МН; (19)

γ = (α + β – 90⁰) = 14⁰;

W = 2· 0,5²/6 = 0,08 м³; (20)

F_ЩК = 2· 4 = 8 м²;

cos γ = 0,967;

sin γ = 0,245.

> 115 МПа.

Условие не выполняется. Следовательно, необходимо изменить либо размеры щеки, либо марку стали с более высоким значением допускаемого напряжения по табл. 1.

Таблица 1 – Допускаемые напряжения σ_adm, МПа для углеродистых и низколегированных сталей

Расчётная температура, 0С	Марки сталей по ГОСТ 1050-74
	ВСт3	10	20, 20К	09Г26, 16ГС	10Г2, 09Г2	17ГС, 17Г1С, 10Г2С1
20	140	130	147	183	180	183

3.6 Расчет станины

Выполняют как упругую симметрично нагруженную раму прямоугольной формы, в углах которой при изгибе возникают опорные моменты М₀. Поперечные стенки рассматривают как балки на двух опорах, нагруженные силой Q и моментом М₀. Продольные стенки - как балки нагруженные на концах моментом М₀. За счет жесткости соединения стенок при их изгибе углы поворотов θ₁ и θ₂ одинаковы. Каждый угол равен опорной реакции от фиктивной нагрузки стенки, площади эпюры моментов, деленной на жесткость стенки ЕJ.

Рис. 11. Расчетная схема станины

Напряжение в поперечной стенке σ₁:

, МПа (21)

Напряжение в продольной стенке σ₂:

МПа (22)

где l₃ и l₄ - длины стенок станины, м;

I₁ и I₂ – моменты инерции стенок, м⁴ ,

W₁ и W₂ – моменты сопротивления стенок, м³;

F_ст – площадь поперечного сечения продольной стенки, м²;

Q – усилие дробления, Н.

, м⁴ (23)

, м⁴ (24)

, м³ (25)

, Н (26)

Станина выполняется в виде цельной массивной стальной конструкции. Она обеспечивает жёсткость всей дробилки при усилиях, возникающих при дроблении прочных материалов в несколько сотен тонн.

Задаёмся длинами поперечной и продольной стенок станины l₃ = 1,6м;

l₄ = 2,5м. Тогда:

l = 3 м; l₁ =2 м;

F_ст = 1,6· 0,5 = 0,8м²;

.

Для марки стали ВСт3 σ_adm = 140 МПа.