методаКИСИ

41

W = 0,1× Dз3 {1 - [(Dз - 2d) / Dз ]4 },

де Dз - зовнішній діаметр труби, м; δ =2…4 мм - товщина стінки тру-

би ( підставляти в м).

Таблиця 6.3

Значення границі текучості матеріалів труб

робочого органу верстата. Кутова швидкість визначається за залеж-

ністю

w = p × nст .

30

7.Обрати тип електродвигуна до приводу верстата по визначеним значенням потужності і кількості обертів валу електродвигуна, користуючись таблицею 6.4.

42

Таблиця 6.4

Технічні дані електродвигунів серії АОП2 з підвищеним пуско- вим моментом

Вправа 7. Розрахунок болтів та зварних швів фланцевого з’єднання трубопроводів

Завдання

Виконати перевірочний розрахунок болтів та зварного шва фланцевого з’єднання труб із пружною прокладкою. Дані для обчислень наведені у табл. 7.1, 7.2 та 7.3.

43

Методика виконання вправи

Для обчислення приймаємо з’єднання труб за допомогою сталевих плоских круглих приварних фланців, що мають з’єднувальні виступи.

Висота виступу h фланця для умовного проходу Dу до 250 мм дорівнює 3 мм, для Dу більше 300 мм h = 4 мм. Діаметр нарізання

з’єднувальних болтів приймають на 1...2 мм менше від діаметра болтового отвору d (рис. 7.1, табл. 7.3).

Загальне розривне зусилля Q визначають в залежності від тис-

ку в трубопроводі, розмірів фланцевого з’єднання та матеріалу прокладки, Н

з’єднувального виступу, мм (табл. 7.2 ).

Попереднє затягування болтів фланцевого з’єднання повинно забезпечити нерозкриття стику при деформуванні болтів, фланців та прокладки під дією навантаження. Виходячи з цієї умови, визначають навантаження, що сприймаються кожним болтом, Н:

F = K1 ×Q ,

Z

де K1 – коефіцієнт додаткового затягування болтів, який залежить від матеріалу прокладки: для азбесту або картону K1 =1,6; для гуми та шкіри K1 =1,7…1,8; для пароніту K1 =2; Z – кількість болтів у з’єднанні (табл. 7.3 ).

Умова міцності болта

σ р = 4F2 ≤ [σ р ] , πd1

44

де σ р – дійсне напруження розтягування у поперечному перерізі нарізної частини болта, Па; d1 – внутрішній діаметр нарізки болта,

Якщо дійсне напруження більше, ніж допустиме, умову міцності можна забезпечити, якщо прийняти для болтів міцнішу сталь (Ст. 4...Ст. 6, сталь 25...сталь 55). В цьому випадку отримане допустиме напруження необхідно помножити на відношення границі текучості прийнятої марки сталі до границі текучості сталі Ст. 3.

Катети внутрішніх зварних швів приймають не більше товщини стінки δ труби. При тиску в трубопроводі Pу менше 1,0 МПа зовніш-

ній шов не має фаски на фланці, а при Pу більше 1,0 МПа цей шов

посилюється фаскою 60 град. на фланці.

Зовнішній зварний шов перевіряють на зріз, виходячи з умови:

τ зр = Q £ [τ зр ],

S

де S – площа небезпечного перерізу шва, м2

S = π (Dз + k ) × 0,7k , 2

де Dз – зовнішній діаметр труби, м; k – катет зварного шва, м, τ зр =

80 МПа – допустиме напруження на зріз зварного шва. При наявнос-

45

ті фаски на зовнішньому зварному шві отримане значення площі небезпечного перерізу шва S збільшити вдвоє.

Після виконання розрахунків викреслити складальну одиницю фланцевого з’єднання.

46

Таблиця 7.2

Розміри сталевих круглих приварних фланців із з’єднувальним виступом для умовних тисків у трубопроводі Pу, МПа

Таблиця 7.3

Розміри болтів та болтових отворів для різних умовних тисків у трубопроводі Pу, МПа

47

Рис. 7.1. Фланцеве з’єднання трубопроводів:

1 – фланець; 2 – болт; 3 – гайка; 4 – прокладка; 5 - труба

48

ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ

Лабораторна робота № 1

Вивчення конструкцій зубчастого циліндричного та черв’ячного редукторів та визначення їх параметрів

Мета роботи: вивчити будову зубчастого циліндричного та черв’ячного редукторів, зубчастих передач, опор валів; скласти кінематичні схеми редукторів; визначити передаточні відношення і діаметри зубчатих коліс, як складових деталей редукторів.

Лабораторна робота виконується на лабораторному столі, де розташовані редуктори і прикріплені за нижню частину корпусів. Кришки редукторів підлягають зніманню шляхом відкручування гайків болтів ключами.

Зубчастий циліндричний редуктор

Короткі теоретичні відомості

Редуктор – це агрегат, який забезпечує передачу потужності і крутного моменту від базового двигуна до наступних ланок приводів будівельних машин.

Редуктор, який вивчається, є двоступінчатим, циліндричним, тому, що має дві циліндричні косозубі передачі, зубчасті колеса яких закріплені на валах, кожний вал опирається на пару роликопідшипників. Кожна зубчаста передача складається з пари зубчастих коліс, менше колесо називають шестерня і вона є ведучим елементом, а більше зубчасте колесо є веденим елементом передачі.

Відношення частоти обертання ведучого елемента передачі n1

до частоти обертання n2 веденого елемента зветься передаточним числом (відношенням) u :

u = n1 . n2

Передаточне відношення зубчастої передачі можна визначити,

як відношення кількості зубців на веденому колесі z2 до кількості зу-

бців на ведучій шестерні z1:

49

u= z2 . z

1

Порядок виконання лабораторної роботи

1. Детально розглянути конструктивні особливості зубчастих передач в редукторі і процес роботи редуктора. Накреслити кінематичну схему редуктора, як показано на рис.1.1. і позначити вали і зубчасті передачі за роз’ясненнями викладача.

Рис. 1.1. Кінематична схема циліндричного редуктора

2. Обчислити кількість зубців на зубчатих колесах в редукторі

z1 , z2 , z3 , z4 .

3. Визначити передаточні відношення зубчастих передач

4.Визначити загальне передаточне відношення редуктора, як добуток передаточних відношень його передач

uр = u1 × u2 .

5.Виміряти крок зачеплення t зубців в зубчастих передачах. Крок зачеплення пов’язаний з числом π , тому за основну характерис-

50

тику зубчастого зачеплення приймають величину, що дорівнює відношенню кроку t до π і називають її модулем m , мм

m = πt .

Обраховане значення модуля округлюємо до найближчого стандартного значення (СТ СЭВ 310-37), мм: I-й ряд: 1; 1,25; 1,5; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 2-й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7,9; 11.

6.Діаметри ділильних кіл зубчастих коліс визначають за залежністю

D = m × zк ,

де zк -кількість зубців колеса.

7. Для вирахування величини втрати потужності на подолання опору тертя в редукторі визначити ККД редуктора:

зр = з1 × з2 × з3 ,

де h1 і з2 - відповідно значення ККД його зубчастих передач, для закритих зубчастих передач з циліндричними колесами середні зна-

чення ККД бувають в межах 0,96…0,98; з3 = 0.99 значення ККД па-

ри підшипників кочення.

8. Якщо на вхідний вал редуктора встановити електродвигун потужністю N =10 кВт і частотою обертання n =1440 об/хв., то можна визначити потужність і кількість обертів вихідного валу редуктора, враховуючи його ККД і загальне передаточне відношення редуктора

Черв`ячний редуктор

Черв`ячні передачі належать до категорії зубчасто-черв`ячних і застосовуються для передачі руху при перехресних валах. Основними елементами черв`ячного редуктора є черв`як і черв`ячне коле-