Колове зусилля р0, яке передається одним клиновим пасом

при і=1, довжині L₀ і спокійній роботі

Перетин паса	D1, мм	v, м/с
		5	10	15	20	25	30
		р0, Н
	71	112	95	81	68	56	–
O	80	124	107	94	80	66	–
	90	134	116	104	86	76	62
	100	140	124	111	98	84	66
	100	190	160	138	115	91	–
	112	210	182	160	137	112	83
A	125	230	200	177	155	132	105
	140	246	218	194	172	148	121
	160	264	235	214	190	165	138
	140	322	270	230	191	–	–
	160	366	315	275	236	196	149
Б	180	402	351	310	272	230	184
	200	430	379	338	300	257	212
	224	452	405	363	325	282	271
	224	630	535	463	393	318	235
	250	696	602	530	460	384	302
В	280	756	663	590	520	444	383
	315	814	719	647	558	500	416
	355	864	770	700	630	550	470
	355	1350	1140	990	840	680	513
	400	1510	1300	1150	1000	840	670
Г	450	1650	1440	1290	1140	980	816
	500	1760	1550	1400	1250	1100	926
	560	1850	1660	1500	1350	1180	1030
	560	2280	1990	1760	1550	1330	1090
	630	2480	2180	1960	1740	1520	1280
Д	710	2640	2350	2120	1910	1690	1440
	800	2800	2500	2280	2060	1840	1590
	900	2920	2600	2400	2190	1930	1720

Таблиця 5

технічні характеристики підшипників (тип 3000)

Умовне позначення підшипників	d	D	B	r	 0	d2, найм.	D2, найб.	Ролики
								DT	l	z в одному ряду
3003732 3734 3738 3744 3844 3003744 3003748 3850 3003752 3754 3003756 3760 3003764 3768 3880 3980 3003780 3003792 3003296 30037/500 30031/530 30037/600 37/680 40038/750 40031/850	160 170 190 220	270 250 280 365 320 370 400 365 440 410 460 440 580 500 590 670 650 760 870 830 780 980	86 60 67 120 76 120 128 87 144 98 146 105 208 120 142 216 200 240 310 264 185 300 153 170 365	3,5 5,0 4,0	12 9 10 13 9	172 182 202 242 234 238 258 264 278 298 302 318 342 358 436 444 428 496 516 536 558 636 708 772 886	258 238 268 343 306 352 382 351 422 392 438 422 558 482 554 626 622 724 834 794 652 944 892 898 1184	23 20 22 32 23 32 40 26 39 29 43 35 58 39 40 58 58 65 85 75 56 85 48 38 90	32 22 24 44 28 44 46 33 55 36 53 31,91 78 44 52 78 75 90 110 98,4 68 115 55 62 135	24 28 27 24 30 24 21 30 23 30 23 28 20 28 32 24 24 24 18 24 30 50 43 58 60
				5	13
	240 250 260 280 280 300 320 340 400 400 400 460 480 500 530 600 680 750 850
				4	9 13 10 12 9 14 9 9 13 12 12 14 12 9 12 6 6 11
				5 5 6 5 6 5 6 12 8
				10 8 10 8 6 10
		920
		1220

Додаток В

Приклад 1. Вибір електродвигуна.

За початковими даними при D = 0,6 м, L = 0,4 м, d_П = 0,03 м, d_К = 0,004 м,  = 2800 кг/м³, Е = 630 МПа, _СТ = 20 МПа, µ= 0,3, f = 0,5 встановлюємо, що і = 0,75, L_Р = 0,36 м.

Частота обертання вала дробилки n_max = 10,209 об/с. Приймаємо попередньо її величину 10 об/с. Для зменшення зношування бандажів n = (0,4…0,7)n_max , тобто вибираємо значення n з проміжку (4…7) об/с. Для подальших розрахунків приймаємо n = 5 об/с.

Продуктивність дробилки з формули

,

.

Зусилля подрібнення

.,

де  - кут захоплення шматка (рис. 3.9). Із трикутника АВС знаходимо його величину, що в результаті розрахунку для даних параметрів становить 33⁰.

Р = 0,25 · 20·0,6·0,36·0,576·0,3 = 0,187 МН.

Сумарне зусилля пружин приймають Р₀ = (1,2…1,3)Р = 0,243 МН. За ним розраховують на міцність вали, опори, пружини.

Потужність, що витрачається на подрібнення

N_ДР = fР₀Dn,

N_ДР = 3,14·0,5·0,243·0,6·5/100 = 114,4 кВт

З таблиць приймаємо до встановлення електродвигуни потужністю 132 кВт.

Приклад 2. Розрахунок клиноремінної передачі.

Знайдемо потужність з урахуванням ккд приводу:

N_p=N_двη

N_p = 132 ^. 0,98 = 129,36 кВт.

Передавальне число клиноремінної передачі повинно знаходитися в межах 3 < и_РЕМ < 5.

З таблиці 1 (Додаток В) вибираємо двигун з частотою обертання вала 1000 об/хв.

Визначаємо передавальне число клиноремінної передачі

и_РЕМ = n_ДВ/ n

и_РЕМ = 1000/(5·60) = 3,333.

Вибираємо перетин клинового ременя (табл. 2, Додаток В). Попередньо визначаємо кутову швидкість і номінальний обертаючий момент М₁ ведучого вала:

, с^-1

₁ = 3,14  1000 / 30 = 104,667 с^-1.

М₁ = N_р / ₁,

М₁ = 129360 / 104,667 = 1235,924 Н /м.

При такому значення М₁ обираємо перетин Г ременя з площею поперечного перерізу F = 476 мм². Мінімальне значення діметру D_min = 315 мм. Однак для забезпечення більшої довговічності ременя приймаємо на один номер більше (з ряду в Додатку В).

D₁ = 335 мм.

Знаходимо діаметр D₂ більшого шківа, прийнявши відносне ковзання ε = 0,015:

D₂ = и_РЕМ D₁(1– ε)

D₂ = 3,333 ^. 335 (1– 0,015) = 1099,917 мм.

Приймаємо найближче стандартне значення D₂ = 1100 мм .

Уточнюємо передавальне відношення u _рем з урахуванням ε:

и_РЕМ = D₂ / (D₁(1– ε))

и_РЕМ = 1100/ (335 (1– 0.015)) = 3,394.

Перераховуємо

n₂ = n₁ / и_РЕМ = 294,621 об/хв,

розбіжність із заданим становить  n = ((300 – 294,621)/300)  100 = – 1,793 % (при розбіжності, що допускається, до 3%).

Отже, приймаємо D₁= 335 мм; D₂ = 1100 мм.

Визначаємо міжосьову відстань a

a_min = 0,55(D₁ + D₂) + h,

a_max = 2(D₁+D₂)

Вибираємо її в інтервалі:

a_min = 0,55(335 + 1100) + 19 = 819,25 мм,

a_max = 2(335 + 1100) = 2910 мм.

Приймаємо близьке до середнього значення a = 2000 мм.

Розрахункова довжина паса визначається за формулою:

Найближча до стандарту (Додаток В) довжина L = 6300 мм.

D_СР = 0,5(D₁ + D₂) = 727,5 мм.

Визначаємо нове значення а з урахуванням стандартної довжини L за формулою:

При монтажі передачі необхідно забезпечити можливість зменшення а на 0,01 L для того, щоб полегшити надягання пасів на шків; для збільшення натягу пасів необхідно передбачити можливість збільшення а на 0.025L; необхідні переміщення складуть у меншу сторону 0,01 ^. 6300 = 63 мм, у більшу 0,025^.6300 = 157,5 мм.

К ут охоплення меншого шківа

₁ = 180 – 60 (1100 – 335)/1968,7 = 156,08⁰ .

Швидкість

υ = 0,5ω₁D₁

υ = 0,5 ^. 104,667 ^. 335 ^.10^-3 = 17,532 м/с

Знаходимо величину окружного зусилля р_о (табл.4, Додаток В), яке передається одним клиновим пасом перетину Г при D ₁ = 335 мм і υ = 17,532 м/с .

р_о= 990 Н.

Колове зусилля, що допускається, на один пас

[p] = р_оC_αC_LC_p

тут C_α=1– 0,003(180 – α₁) =1 – 0,003(180 – 156,08) = 0,91.

Коефіцієнт, що враховує вплив довжини ременя C_L= 1.

Коефіцієнт режиму роботи при заданих вище умовах C_p=1.

Отже,

[p] = 990^.0,91 = 918,944 Н.

Визначаємо колове зусилля

P = N/υ.

P = 129,36 ^.10³/17,532 = 7378,648 H.

Розрахункове число пасів

Z = P / [p]

Z = 7378,648 / 918,944 = 7,999.

Приймаємо кількість пасів Z = 8.

Визначаємо зусилля в пасовій передачі, прийнявши напругу від попереднього натягу σ_o= 1,6 Н/мм².

Попередній натяг кожної галузі паса

S_o = σ_oF

S_o = 1,6 ^. 476 = 761,6 H.

Робочий натяг ведучої галузі

S₁= S_o+P/(2Z)

S₁ = 761,6 + 7378,648/(2  8) = 1222,766 H,

те ж на відомої галузі

S₂ = S_o – P / (2 Z) = 300,434 H.

Зусилля на вали

Q = 2 S_o Z sin(α₁/2)

Q = 2^. 761,6 ^. 8^. sin(156,08/2) = 4957,021 H.

Менший шків клиноремінної передачі виконують дисковим, а більший – із спицями. Матеріал шківів — чавун СЧ 15-32, сталь 25 Л. Шорсткість робочих поверхонь Ra ≤ 2,5 мкм.

Рис. 1. Профіль клинового пасу та канавки для ременя нормального перетину Г

y₀ = 6,9 мм; b = 32 мм; h = 19 мм; b_p = 27 мм; c = 8,1 мм; s = 24 мм; t = 37 мм; e = 20 мм.

Приклад 3. Визначення діаметра вала нерухомого валка.

За умови, що на вал діє зусилля подрібнення та момент від більшого шківа клиноремінної передачі, визначимо діаметр вала за наближеною формулою

,

де М_ВИГ = Р₀·L/2 – вигинальний момент від зусилля подрібнення, МНм; []_ВИГ – допустиме напруження матеріалу вала, МПа. Наприклад, []_ВИГ = 142 МПа, М_ВИГ = 48702,72 Н·м, М₂ = 4195,45 Н·м (із розрахунку клиноремінної передачі)

Тоді d > 151,9 мм, і вал приймаємо d = 160 мм.

Приклад 4. Визначення розмірів більшого шківа клиноремінної передачі.

За наведеними в Додатку Б розрахунковими залежностями (приймаючи до уваги рис.1), та користуючись визначеним діаметром валу виконують необхідні розрахунки розмірів шківа.

Приклад 5. Розрахунок шпонки.

Для з’єднання валів з деталями, які передають обертання, застосовують призматичні шпонки з сталі 45, Ст6, які мають границю міцності _В ≥ 590 МПа.

Довжину шпонки вибирають із стандартного ряду таким чином, щоб вона була трохи меншою, ніж довжина ступиці (на 5 – 10 мм). Шпонку перевіряють на зминання вузьких граней за умовою

_ЗМ = Р₁/F_ЗМ ≤ []_ЗМ,

де Р₁ = 2М/ d ; М – момент, що передається, Н·мм; d – діаметр валу у місці встановлення шпонки, мм; F_ЗМ = (h – t₁)l_P – площа зминання; l_P – робоча довжина шпонки: для шпонки з плоскими торцями l_P = l , при закруглених l_P = l – b; []_ЗМ ≤ 100 МПа – допустиме напруження зминання.

Параметри шпонок b, h, t₁ за відомим діаметром валу підбирають із таблиць (СТ СЕВ 189-75).

Додаток Д

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни “Обладнання галузі та його захист від корозії”. Для студентів очної та заочної форми навчання спеціальності 7.090220 – Обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів / Укл. О.С.Савєльєва. – Одеса: ОНПУ, 2009. – 26 с.

Укладач Савєльєва Оксана Степанівна