3.2. Расчет тягового органа элеватора

Выбор лент осуществляем по ГОСТ 20–85. Число прокладок определяем из условия: ,

где – число прокладок,

,

.

Принимаем .

Определяем общую толщину резинотканевой ленты:

,

где – толщина одной прокладки, =1,1мм [7 с. 268];

толщина слоя резины с рабочей стороны, 1,5 мм [7, с. 109];

толщина слоя резины с опорной стороны мм [7, с. 109],

мм.

Определяем минимальное натяжение ленты посредством натяжного устройства:

,

где масса ковша с клубнем,

,

здесь – масса ковша, принимаем согласно массе ложечки дискового высаживающего аппарата кг;

расстояние от центра массы груза и ковша до ленты,

,

здесь вылет ковша, мм,

мм,

Н.

Максимальное натяжение ленты можно определить через коэффициент запаса прочности:

,

где допустимый коэффициент запаса прочности ленты, для принятой [7, с.268];

прочность ткани одной прокладки на разрыв по ширине основы, Н/мм [7, с.268];

ширина ленты, принимаем мм из конструктивных соображений;

максимальная сила натяжения ленты, Н,

отсюда

,

Н.

Определяем линейную плотность ленты (массу 1 м длины), кг/м,

,

где 1,12 – среднее значение массы 1 м² ленты толщиной 1 мм,

кг/м.

Определяем линейную плотность ленты с ковшами:

,

где – расстояние между ближайшими ковшами на ленте, для улучшения качества захвата клубней ковши установлены в два ряде в шахматном порядке,

,

м,

кг/м.

Определяем сопротивление движению тягового органа при загрузке:

,

где – длина пути, на котором скорость груза достигает конкретного значения ;

линейная плотность элеватора,

,

здесь производительность элеватора, т/ч:

,

т/ч,

кг/м;

– коэффициент, учитывающий способ загрузки, для кусковых грузов принимаем =4,

,

Н.

Сопротивление движению рабочей ветви для вертикального элеватора:

,

где высота подъема груза,

,

м,

Н.

Сопротивление движению холостой ветви для вертикального транспортера:

,

Н.

Окружное усилие на приводном барабане:

,

где – коэффициент, учитывающий потери в опорах барабана, = 1,05…1,1 [1, с. 139],

Н.

Определяем вращающий момент на ведущем барабане:

,

Нм.

Сила натяжения ведущей ветви:

,

где основание натурального логарифма, ;

коэффициент трения резинотканевой ленты по стали, [8, с. 228];

– угол обхвата барабана, при равных диаметрах барабанов, =180.

Н

Сила натяжения ведомой ветви:

,

Н.

Сила давления на вал и опоры:

,

где угол между ветвями ремня, , т.к. ведущий и ведомый барабаны имеют одинаковые диаметры,

Н.

При работе высаживающего аппарата на вал, на котором закреплены барабаны и приводная звездочка, будут действовать силы со стороны барабанов и сила со стороны приводной звездочки ( рис. 3.2.). Каждый барабан приводит в действие отдельный элеватор, каждый из которых осуществляет дозированную подачу клубней картофеля на два рядка. Силы со стороны барабанов и звездочки вызывают деформацию изгиба.

Определим силу действия со стороны приводной звездочки:

,

где коэффициент нагрузки вала, [8, с. 251];

окружное усилие на приводной звездочке,

,

где – делительный диаметр звездочки, = 0,4 м,

Н.

Определяем реакции в опорах.

Сумма моментов сил относительно опоры А в плоскости X–Z:

,

отсюда реакция опоры В в плоскости X–Z:

,

Н.

Сумма моментов сил относительно опоры В в плоскости X–Z:

,

отсюда реакция опоры А в плоскости X–Z:

,

Н.

Делаем проверку правильности нахождения реакций в опорах в плоскости X–Z:

, .

Сумма моментов сил относительно опоры А в плоскости Y–Z:

,

отсюда реакция опоры В в плоскости Y–Z:

, Н.

Сумма моментов сил относительно опоры В в плоскости Y–Z:

,

отсюда реакция опоры А в плоскости Y–Z:

, Н.

Делаем проверку правильности нахождения реакций в опорах в плоскости Y–Z:

, .

Определяем суммарные реакции в опорах:

, Н;

, Н.

Строим эпюры изгибающих моментов.

Изгибающие моменты относительно оси Х:

;

,

Нм;

,

Нм;

Нм;

.

Изгибающие моменты относительно оси Y:

;

;

,

Нм;

,

.

Строим эпюру крутящих моментов.

, Нм.

Рис. 3.2. Эпюры изгибающих и крутящих моментов