РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ВАЛА ПРИВОДНОГО БАРАБАНА КОНВЕЙЕРА

 

Расчётная схема сил, изгибающих вал приводного барабана, приве­дена на рис. 5.

Рис. 5. Схема сил, воздействующих на вал

 

Рассматриваемый вал барабана ленточного конвейера нагружен: вращающим моментом Т_б; передаваемым от выходного вала редуктора че­рез цепную муфту МЦ; радиальной силой F_м, возникающей вследствие несоосности соединяемых цепной муфтой валов; а также усилием на вал F_в, возникающем при работе конвейера в результате натяжения ветвей ленты конвейера.

Направление усилия F_м, вследствие несоосности полумуфт, может быть любым. Выберем это направление таким, чтобы сила F_м увеличивала общую изгибную деформацию вала, возникающую в результате натяжения ветвей ленты конвейера (учитывается худший случай). Примем усилия от муфты F_м и от натяжения ленты конвейера F_в действующими в горизон­тальной плоскости в противоположных направлениях (рис. 5, 6).

    Значения расчётных длин отдельных участков вала, обозначенных на схеме точками приложения сил, действующих на вал приводного барабана, примем согласно рекомендациям:

при	Dб ≤ 0,28 м;		l1 = 0,12 м;	l2 = 0,36 м;
	Dб ≤ 0,32 м		l1 = 0,15 м;	l2 = 0,40м
	Dб ≤ 0,40 м	l0 = (Lм /2) + 40	l1 = 0,15 м;	l2 = 0,45 м
	Dб ≤ 0,50 м	224/2+40=0,15м	l1 = 0,15 м;	l2 = 0,56 м
	Dб ≤ 0,63 м		l1 = 0,18 м;	l2 = 0,67 м

 

Определение величины нагрузок, действующих на вал приводного барабана:

Вращающий момент на валу барабана, Н·м, T_б =950,46

Радиальная сила, возникающая вследствие несоосности валов, со­единяемых с помощью полумуфт, Н, F_м  =1935,17

Определим значение усилия F_в, действующего на вал барабана в ре­зультате натяжения ветвей ленточного конвейера F₁ и F₂. Схема приведена на рис.6.

Усилие F_в, действующее на вал барабана в результате различного на­тяжения ветвей ленты конвейера определяется зависимостью, Н:

F_в = F₁ + F₂,

где F₁ –усилие в набегающей ветви ленты конвейера, Н; F₂ – усилие в сбегающей ветви ленты конвейера, Н.

Рис. 6. Схема усилий, возникающих при натяжении ленты

 

Усилие в набегающей ветви определяем по формуле, Н:

F_l = F₂ · ℮^fa ;

где ℮ – основание натурального логарифма, ℮ ≈ 2,71; f – коэффициент тре­ния между лентой и барабаном. f = 0,2; α  –  угол охвата лентой барабана. α = 180° = π рад = 3,14. 

                    ℮^fa =2,71^0,2·3,14 = 1,87.

 

Усилие в сбегающей ветви определяем по формуле, Н:

F₂ = F₁ – F_t ;

где F_t  –  тяговое усилие, полезная передаваемая нагрузка, Н.

 Из задания F_t = F_тяг =4500Н

   Выразив значение F₁ через F₂ получим, Н: F₂ = F₂ · ℮^fa – F_t ,

 

откуда F₂ = F_t / (℮^fa – 1) = F_t  / 0,87 =4500/0,87=5172,41

 

F_l = F₂ · ℮^fa =5172,41•1,87=9672,41

 

Тогда усилие  F_в, действующее на вал барабана в результате различ­ного натяжения ветвей ленты конвейера, составит, Н:

F_в = F₁ + F₂ =5172,41+9672,41=14844,81

Определяем значение реакций опор в результате изгиба вала в гори­зонтальной плоскости, Н:

Σ М ^г₁ = 0.

 – F ^г_r2 · (2l₁ + l₂) + (F_в /2) ·  (l₂ + l₁) + F_в / 2 · l₁ + F_м · l₀ = 0.

Откуда, H:

F ^г_r2 = [(F_в /2) · (l₂ + l₁)  + F_в /2 · l₁ + F_м · l₀] / (2l₁ + l₂) =[(14844,81/2)•(0,56+0,15)+14844,81/2•0,15+1935,17•0,15]/(2•0,15+0,56)=7759,93

 

 

Σ М ^г₂ = 0.

– F_в /2 · l₁ – (F_в /2) · (l₁ + l₂) + F ^г_r1 · ( 2l₁ + l₂) + F_м · (l₀ + 2l₁ + l₂) = 0.

Откуда, H:

 F ^г_r1 =[ F_в /2 · l₁ + (F_в /2) · (l₁ + l₂) – F_м · (l₀ + 2l₁ + l₂)] / ( 2l₁ + l₂) = [14844,41-1935,17-7759,93=5149Н

 

Выполняем проверку:

Σ F ^г_i = 0, (↑) + ; F_м + F ^г_r1 – F_в /2 – F_в /2 + F ^г_r2 =

 

Определяем изгибающие М_изг и эквивалентные М_экв моменты на границах участков, Н:

М_{изг 0 – 0} = 0

М_{изг I–I} = F_м · l₀ =1935,17•0,15=290,28

М_{изг II–II} = F_м · (l₀ + l₁) + F ^г_r1 · l₁ =1935,17•(0,15+0,15)+5149•0,15=1352,9

М_{изг III–III} = F_м · (l₀ + l₁ + l₂) + F ^г_r1 · (l₁ + l₂ ) – (F_в /2) · l₂ =7759,93•0,15=1164

 

М_экв =  , где α = 0,6  – коэффициент нереверсивной

                                              работы конвейера

М_{экв 0 – 0} =

М_{экв I–I} = 639

М_{экв II–II} =1467

М_{экв III – III} =1164

На рис. 7 приведена расчётная схема вала для определения реакций F_r в опорах барабана с эпюрами изгибающего М_изг^г в горизонтальной плоскости, вращающего Т_б и эквивалентного М_экв моментов, Н – м.

Рис. 7. Эпюры моментов сил, воздействующих на вал.

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 556; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!