1.9. Расчет ножевого барабана трепальной машины

Движение от электродвигателя через клиноременную передачу передается на шкив, который крепится на валу стопорным винтом. Вращательное движение от шкива передается валу с помощью призматической шпонки. Вал вращается в 2-ух опорах представляющей собой шариковый 2-ух рядный сферический подшипник, который кроме осевой нагрузки воспринимает и радиальные.

Крышка подшипникового узла имеет болт-масленку, для наполнения узла смазкой.

Внутреннее кольцо подшипника опирается на коническую распорную втулку, которая осуществляет посадку подшипника на валу.

От вала вращение через призматическую шпонку, идущую вдоль всего вала и закрепленную в шпоночном пазу винтами, передается собранному пакету.

Пакет состоит из дисков, на концах которых, 2-мя заклепками крепятся ножи.

Межу дисками устанавливаются специальные распорки, которые могут быть чугунными литыми или стальными сварными.

Пакет из дисков и распорок крепится шпилькой, которая имеет на концах гайку и контргайку. Для предотвращения смещения пакета вдоль оси вала имеется стопорное кольцо, которое закручивается по резьбе и стопорится стопорным винтом.

Ножи имеют форму била.

Ножевой барабан в собранном виде симметричен, следовательно, при износе ножей с одной стороны его можно повернуть на 180⁰ и работать второй стороной ножа.

Ширина ножевого барабана должна быть больше длины рабочей части питающего цилиндра 12-16 мм. Минимальное число ножей таким, что при совмещении их в одной плоскости они представляют собой одну планку била.

Пусть длина рабочей части питающего цилиндра L_ц

Тогда L_б = L_ц+12-16 мм.

Если толщина ножа b, то число ножей на барабане h= L_б/b

Принимая из конструктивных соображений число ножей на диске, мы можем определить количество дисков m=24

K=n/m= L_б/b*m=12 дисков

Расчет креплений ножей на прочность

Для ножевого барабана производится расчет заклепок на срез от действия центробежных сил.

P=m*ω²*r

m- масса ножа

ω- угловая скорость

Т.к. ножи крепятся 2-мя заклепками, то сила рассчитанная будет делится пополам на каждую заклепку

τ_ср=4P₁/πd²≤[τ_ср]

На валу смонтированы 5 чугунных крестовин, к каждой из которых крепится 3 била. Била в сборе имеют припуск на обработку, которая срезается вместе с головкой болта.

Крайние крестовины насажены на клиновые шпонки, которые предотвращают осевое смещение. 3 средние крестовины получают движение от призматической шпонки. Крестовины отливаются из чугуна СЧ – 28-48, балансируются статически и динамически.

Било симметрично и изготавливаются из стали 40-45Х

Из схемы видно, что било представляет собой многоопорную балку с консолями на концах. Центробежную силу определяют формуле

P=m*ω²*r

Удельная нагрузка приходится на единицу длины

q=P/l

Било крепится к 5-ти крестовинам и представляет собой статически неопределенную балку. Расчет на прочность ведется с помощью теоремы о трех моментах.

Наиболее нагруженная крестовина 2 и т.к. на этих сечениях располагаются отверстия для крепления била, напряжение изгиба определяется по формуле

σ=0,1007qa²/W_изг

Запас прочности по текучести определяется по формуле

n=[σ_т]/σ≥1.3-1.5