3.3.3 Расчёт производительности шнекового механизма

Объём шнековой камеры:

V_к = (D - d) * (L - l) = (380 - 60) * (4500 - 660) = 1.08м³

где: D – диаметр шнекового механизма;

d – диаметр вала шнекового механизма;

L – общая длина шнекового механизма,

l – длина двух шнеков.

Объём смеси, при максимальном заполнении камеры шнека:

V_c = V_к * k = 1,08 * 0,9 = 0,972 м³

где: V_к – объём камеры; V_к = 1.08м³;

k – коэффициент, учитывающий объём лопастей и «перьев» в камере,

k = 0.9.

Средняя плотность асфальтобетонной смеси: ρ=2200кг/м³.

Максимальная угловая скорость вала при максимальной загрузке шнековой камеры составляет:

ω_max = 30 мин^-1 = 0.5 с^-1.

Производительность шнека равна:

Q = V_к * ω_max = 0.972 * 30 = 29.16 м³/мин = 1750 м³/ч.

3.3.4 Расчёт минимальной мощности двигателя

Минимальная мощность двигателя, необходимую для вращения шнека:

N = Ft_в * υ / 1000

где: Ft_В – тяговое усилие, которое необходимо совершить двигателю,

Ft_В = 13600 Н;

υ – линейная скорость вращения шнека;

υ=ω*R

где: R – радиус шнека, R = 0.19 м;

ω – угловая скорость вращения шнека, ω = 0,5 с^-1;

υ = 0,5 * 0,19 = 0,095 м/с.

Минимальная мощность равна:

N = 13600 * 0.095 / 1000 = 1.292 кВт.

3.4 Статический расчёт шнека асфальтоукладчика с использованием программы apm Win Machine

Статический расчёт, сделанный при помощи программы APM Win Machine, позволит иметь точные данный о внутренних напряжениях шнека во время работы, выявить опасные места конструкции и, используя полученные диаграммы напряжений, сделать вывод: будет ли нести механизм приложенную нагрузку или нет.

3.4.1. Подготовка к проведению и результаты статического расчёта в модуле apm Studio

В модуле APM Studio программы APM Win Machine создаём объёмные модели:

- шнекового механизма в целом

- одной секции шнека

- вала без шнеков

Создаём объёмную модель (Рисунок 56) шнекового механизма асфальтоукладчика, пользуясь исходными данными:

- длина (L) – 4500 мм,

- диаметр шнека (D) – 380 мм,

- диаметр вала (d) – 60 мм,

- диаметр ступицы (d₁) – 140 мм,

- длина каждого из шнеков (l_1,2) – 1920 мм,

- сечение секции.

Рисунок 56 - Шнековый механизм асфальтоукладчика АСФ-К-3-02

Далее создаём объёмную модель секции шнека (Рисунок 57).

Исходные данные:

- Длина секции (l₅) – 320 мм,

- диаметр секции (D) – 380 мм,

- диаметр ступицы (d₁) – 140 мм,

- диаметр вала (d) – 60 мм.

Рисунок 57 - Шнековый механизм асфальтоукладчика АСФ-К-3-02. Секция

Для проведения статического расчёта секции асфальтоукладчика разбиваем её на КЭ-сетку (Рисунок 58).

Перед разбиением секция нагружается воздействующими на неё силами.

Рисунок 58 – Статический расчёт. КЭ-сетка

От размера ячеек КЭ-сетки зависит точность получаемых данных. Но вместе с тем чем больше количество ячеек тем длительнее будет проводиться расчёт.

Наиболее оптимальным является количество ячеек, предлагаемое программой по умолчанию.

После проведения расчёта получили следующие данные:

- максимальные напряжения секция испытывает в месте соединения ступицы и «перьев»

Рисунок 59 – Статический расчёт. Напряжения

- максимальные перемещения имеют места на краю «перьев»

Рисунок 60 – Статический расчёт. Перемещения

- наибольшую нагрузку секция испытывает в месте соединения со следующей секцией

Рисунок 61 – Статический расчёт. Нагрузки

Список литературы

1. http://www.snip-info.ru

2. http://www.wipo.ru

3. http://www1.fips.ru

4. http://www.raise.ru

5. http://stroy-technics.ru