Проверка механизма на прочность

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 20Следующая ⇒

3.3.2 Проверка механизма на прочность

После нахождения моментов инерции и моментов кручения, действующих на шнеки, проводим расчёт на прочность.

Сталь 38Х2МЮА может постоянно нести эквивалентное напряжение: [σ_экв] = 77 МПа.

Находим эквивалентное напряжение, которое испытывает шнек при максимальных нагрузках:

 нормальные напряжения:

W_z = П * d³ / 32 = 3.14 * 0.06³ / 32 = 212 * 10^{-6 м3}.

σ_max = M_max / W_z + N / A = 6600 / 212 * 10 ^-6 + 6800 / 2.826 * 10^-6 = 33.55 МПа.

где W_z – осевой момент сопротивления;

N – осевая сила;

A – площадь сечения вала:

M_max – максимальный приведённый момент;

 касательные напряжения:

W_p = П * d³ / 16 = 2 W_z = 2 * 212 * 10^-6 = 424 * 10^{-6 м3}.

τ = M_x / W_p = 1300 / 424 * 10^-6 = 3.2 МПа.

где: W_p – полярный момент сопротивления;

M_x – крутящий момент, действующий на вал шнека.

По Третьей теории прочности:

σ_экв = (σ²max + 4τ²)^1/2 = (33,55² + 4 * 3,2² )^1/2 = 34.18 МПа.

σ_экв = 34,18 МПа < [σ_экв] = 77 МПа.

где: [σ_экв] – максимально допустимое напряжение для стали 38Х2МЮА;

σ_экв – напряжение на валу шнека.

Значит, механизм выдержит нагрузку.

Коэффициент запаса прочности механизма:

технологическое условие {n_з} < n_з,

где: {n_з} – минимальный запас прочности для деталей машин;

n_з – запас прочности шнека асфальтоукладчика.

n_з = [σ_экв] / σ_экв = 77 / 33.55 = 2.25

{n_з} = 1.8 < n_з = 2,25.

Условие прочности выполняется.

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.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры