4.4 Расчёт вала барабана на статическую прочность

При расчёте вала на статическую прочность направление сил и принимается таким, чтобы изгибающие вал моменты от этих сил совпадали по своему воздействию на вал .

Анализ расчётной схемы вала показывает, что опасными по прочности будут его сечения I и II. Изгибающие моменты в этих сечениях:

от сил М₁ = F_r b;

от силы М ₂ = F_ОЗП a;

_{М 3} =

Суммарные изгибающие моменты: в сечении I ;

в сечении II

Эквивалентные изгибающие моменты в этих сечениях по 3-й теории прочности ; .

Расчётный диаметр вала в этих сечениях, мм:

; .

В этом сечении суммарный изгибающий момент

Эквивалентный изгибающий момент ,

и расчётный диаметр вала в этом сечении

.

4.5 Расчёт подшипников вала барабана по динамической грузоподъёмности

Рис. 17. Схема нагружения вала при расчёте подшипников

Для определения радиальных реакций опор вала составляем условия равновесия. Сумма моментов сил относительно опоры А ;

;

Отсюда

Сумма моментов сил относительно опоры В ;

;

Отсюда .

Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка на опору А

,

где X – коэффициент радиальной динамической нагрузки на подшипник. При отсутствии осевой нагрузки X=1;

V – коэффициент вращения кольца. При подвижном относительно нагрузки внутреннем кольце подшипника (что имеет место в нашем случае) V=1;

коэффициент безопасности. При нагрузках, характерных для работы приводов ленточных конвейеров, = 1,2;

температурный коэффициент. При температуре узла до 100° .

С учётом принятых значений коэффициентов получаем

Ресурс принятых при предварительном проектировании подшипников, часов

.

Здесь динамическая радиальная грузоподъёмность принятых подшипников, Н ;

эквивалентная радиальная нагрузка на подшипник, Н;

n частота вращения вала барабана, об/мин.

(ч)

4.6 Конструирование отклоняющего барабана (ролика)

Диаметр ролика в зависимости от диаметра приводного барабана ,

ширина ролика b равна ширине приводного барабана.

В конструкции ролика применяются подшипники типа 180000. Левая опора ролика в представленной конструкции фиксированная, правая – плавающая. Если сделать обе опоры фиксированными, нужно будет точно выполнять расстояния между буртиками для подшипников на оси и в ступицах.

После эскизной проработки конструкции узла ролика определяется расстояние l между серединами подшипников и выполняется расчёт оси ролика на изгиб и расчёт подшипников на динамическую грузоподъёмность.

Усилие на ролик со стороны ленты

,

где F₂ – натяжение ведомой ветви ленты;

угол обхвата лентой ролика;

– усилие на ось со стороны ленты.

F₂

Схема нагружения оси ролика

Максимальное значение изгибающего момента в сечении оси, совпадающем с серединой подшипника: = F_г C, Н·мм.

Выбирается материал оси и его предел текучести , МПа, принимается запас прочности S и определяется допускаемое по изгибу напряжение .

Затем расчётом на изгиб определяется диаметр оси в опасном сечении .

ч.

Здесь базовая динамическая радиальная грузоподъёмность подшипника, Н;

эквивалентная динамическая радиальная нагрузка на подшипник, Н;

n_р – частота вращения ролика, об/мин.

,

где V_Ф – фактическая скорость движения тяговой ленты, м/с.

Для подшипника, внутреннее кольцо которого неподвижно относительно нагрузки и температура работы привода не превышает 100° при .