8.8.2. Механический расчет коллектора на пластмассе

При механическом расчете коллектора на пластмассе определяют напряжение в кольце из пластмассы, удерживающем пластину. Давление на кольцевой выступ пластмассового кольца, Па (рис. 8.59), определяется по формуле

где — толщина миканитовой прокладки, м; кг/м³; кг/м³; кг/м³ — плотности миканита, пластмассы и меди; — диаметр окружности по центру тяжести коллекторных пластин, м; — коэффициент трения меди по миканиту: ; — радианная мера толщины прокладок, рад; — площадь поперечного сечения пластмассового кольца, м²; — боковая площадь коллекторной пластины, м²; — приведенная площадь пластмассового кольца с учетом стальных колец, м²; — ширина кольцевого выступа, м:

;

— площадь поперечного сечения армирующего кольца, м²; Па; Па; Па — модули упругости миканита, пластмассы и

стали; т — коэффициент, равный отношению испытательной частоты вращения коллектора к максимальной частоте вращения якоря , принимают ; — коэффициент заполнения коллектора медью: . Напряжение растяжения всего кольца, вызванное радиальной деформацией, Па,

Рис. 8.59. К расчету коллектора на пластмассе

. (8.124)

Предел прочности при растяжении составляет 20 МПа пластмассы К6 и 80 МПа для пластмассы АГ-4.

Прочность коллекторных пластин проверяется на напряжение в них от арочного распора и центробежной силы С.

Консольные части пластин проверяют, так же как и в предыдущем случае, по (8.115). Кроме того, проверяется напряжение в сечениях и (рис. 8.59).

Напряжение растяжения пластины в сечении , Па,

(8.125)

где — толщина коллекторной пластины в сечении и длина хвостовой части пластины в этом сечении, м.

Силы и определяют по (8.116) и (8.117) соответственно для части пластины, расположенной выше линии .

Напряжение среза в сечении . Па,

, (8.126)

где — средняя толщина и высота пластины в сечении , м.

Силы и определяют для всей пластины.

Среднее давление между пластинами, обеспечивающее необходимый арочный распор, Па, определяют по формуле

. (8.127)

Пример. Исходные данные: м, м, м, м², м², м², м, м, об/мин, м.

Коэффициент заполнения коллектора медью

.

Приведенная площадь пластмассового кольца

м².

Из (8.123)

Из (8.124)

Па.

Давление между пластинами по (8.127)

Из (8.117)

Н.

Средняя толщина коллекторной пластины

м.

Средняя толщина пластины в сечении (рис. 8.59)

м.

Масса пластины

кг.

Из (8.116)

Напряжение среза в сечении по (8.126)

Па.

Коллектор имеет достаточную механическую прочность.