2.1.3.Расчет карданной передачи.
Предварительно определяем внутренний диаметр трубы карданного вала:
(2.11)
-коэффициент;
принимаем
0,05
м =
50 мм
Определяем наружный диаметр трубы карданного вала:
(2.12)
Допустимую критическую частоту вращения карданного вала определяем по формуле
(2.13)
условие
выполняется.
Прочность вала при кручении
(2.14)
,
условие выполняется
Рассчитаем для полого вала полярный момент инерции:
(2.15)
Определяем угол закручивания вала
(2.16)
2.1.3.1Расчет крестовины карданной передачи.
Максимальное значение силы
(2.17)
R - плечо приложения силы принимаем R = 21,62 мм
-
угол между входным и выходным валами,
принимаем
Напряжение изгиба в сечении А-А определяется по формуле
(2.18)
Принимаем
(2.19)
Принимаем
В
конструкциях карданных шарниров
напряжения изгиба должны быть не более
;
Касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении шипа и работающие на срез, определяются по формуле:
;
(2.20)
В
конструкциях карданных шарниров
касательные напряжения, возникающие в
поперечном сечении шипа, должны быть
не более
:
2.1.3.2Расчет вилки карданной передачи.
(2.21)
Принимаем
(2.22)
Принимаем
,
В
конструкциях карданных шарниров
напряжения изгиба должно быть не более
Касательные напряжения, возникающие в вилке, определяются по формуле:
(2.23)
Принимаем
(2.24)
Принимаем
Касательные
напряжения, возникающие в вилке, не
должны быть более
2.1.4.Расчет шнекового механизма
2.1.4.1.Исходные данные для расчета шнекового механизма
Основными исходными данными для расчета шнекового механизма:
а) характеристика снега;
б) производительность;
в) режим и условия работы;
г) параметры поверхности трения снега.
Насыпная плотность ρн=750 кг/м3. Длина дна снеготаялки L=5м.Производительность
Q=50 м3/ч. Угол наклона дна снеготаялки φ=0°.
Транспортируемый материал – снег увлажненный (ρн=0,75т/м3).
Определение диаметра винта
Необходимый диаметр винта определяется по формуле:
(2.25)
где: Д- диаметр винта, м;
Q=800 т/сутки=800/24=33.3 т/ч (при непрерывной круглосуточной работе);
Е- отношение шага винта к его диаметру (для неабразивных грузов Е=1.0);
n- частота вращения винта, об/мин;
ρн=1570 кг/м3=1.57т/м3- насыпная плотность груза;
Rβ- коэффициент уменьшения производительности от наклона конвейера;
φ- коэффициент заполнения желоба;
Для тяжелых малоабразивных и неабразивных грузов φ=0.25.
при φ=+5· находим Rβ= 0.9. Для известняка с размером кусков менее 60 принимаем n=60 об/мин.
Отсюда находим:
Частоту вращения проверяем по формуле :
(2.26)
коэффициентА=45 (тяжелые малоабразивные грузы);
Отсюда:
Следовательно, частота выбрана допустимая. Далее проверяем диаметр винта
Д ≤ amax· k; (2.27)
где: amax- наибольший размер кусков, мм;
k - коэффициент (для рядового груза k=4). Для порошкообразного материала amax= 0.5 мм; Откуда amax· k = 0.5· 4 =2 мм< Д=432 мм; далее из стандартного ряда выбираем диаметр Д=500 мм и шаг S=500 мм (как для хорошо сыпучих материалов) винта.
Затем уточняем частоту оборотов:
(2.28)
Проверяем частоту
(2.29)
Таким образом, n=51.9 об/мин – допустимая частота вращения винта.
Определение мощности на валу винта
Мощность на валу винта определяется:
;
(2.30)
где: N0- мощность на валу винта, кВт;
Lг- горизонтальная проекция длины конвейера, м;
Н - высота подъема, мм;
w – коэффициент сопротивления перемещению груза;
К=0.2 – коэффициент, учитывающий характер перемещения винта;
gК- погонная масса вращающихся частей конвейера, кг/м;
υ- осевая скорость движения груза, м/мин;
wВ- коэффициент сопротивления движению вращающихся частей конвейера. Для подшипников скольжения wВ=0.16;
L=Lcos5°= 5cos5=4,981м;
Н=Lsin5°=5sin5°=0,436м;
Для тяжелых малоабразивных грузов w=2.5; gК =80Д= 80·0.5= 40 кг/м;
Осевая скорость движения груза: υ = S·n = 0.5·51,9 = 25,95м/мин = 0,4325м/с;
Откуда мощность на валу винта:
Определение мощности двигателя для привода шнекового конвейера
Мощность двигателя определяется:
(2.31)
где: К- коэффициент запаса мощности;
η- КПД привода (0,6-0,85);
Для приводов шнеков принимаютК=1,25.
Примем η=0,85;
Тогда мощность двигателя:
(2.32)