Модернизация прессовой части картоноделательной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Давление прижимного вала на гранитный в третьей зоне прессования:
Горизонтальная составляющая веса гранитного вала:
Гранитный вал рассчитывается на прочность и жесткость, и должен удовлетворять следующим требованиям:
1.сила трения между шайбами и гранитным цилиндром должна быть больше силы, смещающей сердечник относительно цилиндра;
2.по плоскости соприкосновения с гранитным цилиндром шайба не должна отходить от него под действием изгибающего момента от нагрузки на опоры, т.е. это условие не раскрытия стыка.
Гранит является анизотропным материалом с различными пределами прочности на сжатие и растяжение. sсж=140-250 МПа, sраст=10 - 40 МПа, m - коэффициент Пуассона для гранита m=0,15 относительно продольной и относительно поперечной. Условие прочности будет иметь следующий вид:
где ?сж - напряжения сжатия в гранитном цилиндре от сжатия шайб;
- напряжения изгиба.
Напряжение сжатия будет равно:
где D и d - наружный и внутренний диаметр гранитного цилиндра
Т0 - расчетное усилие сжатия гранитного цилиндра шайбами,
;
где T - сила прижатия шайб к граниту. Определяется из условия отсутствия смещения гранитного блока относительно шайб.
,
где - коэффициент трения между поверхностями гранитного вала и шайбами,
R - равнодействующая сил, приложенных к валу.
Напряжение изгиба в гранитном блоке будет равно:
где M - максимальный изгибающий момент, действующий по середине вала;
W - момент сопротивления поперечного сечения гранитного цилиндра.
Момент сопротивления самого сердечника и бетонной подливки не учитываем ввиду их малости.
Момент сопротивления поперечного сечения гранитного цилиндра равен:
После подстановки выражений для M и W в формулу (3), имеем:
Условие прочности гранитного блока после подстановки ?сж и в (1) примет вид:
Условие жесткости гранитного вала определяется по формуле:
E - модуль Юнга для гранита, E=(5-8)•1010 Па;
Y - момент инерции поперечного сечения гранитного цилиндра, м4;
Решаем систему из уравнений 4 и 5:
Подставляем численные значения:
Производим алгебраические преобразования:
Решая полученную систему уравнений, находим значения диаметров гранитного цилиндра: D=0,65м, d=0,4м. Учитывая конструктивные особенности узла, принимаем D=0,65м, d=0,4м.
Проверка условия нераскрытия стыка
При расчете гранитного вала необходимо проверить условие нераскрытия стыка: [17]
Подставляем числовые значения:
Условие нераскрытия стыка выполняется. [2], [1]
Расчет цапфы гранитного вала
Изгибающий момент в опасном сечении:
Расчет цапфы гранитного вала аналогичен расчету цапфы отсасывающего вала:
, МПа,
где где ?? - масштабный фактор;
?-1 - предел выносливости для стали 45, из которой изготавливается цапфа отсасывающего вала, ?-1=360МПа [4];
Кб - коэффициент концентрации напряжений, Кб=2,28;
?п - поверхностный фактор;
[nб] - запас прочности [nб]=2,5
Момент сопротивления сечения равен:
,
Отсюда dц равен:
Исходя из конструктивных соображений принимаем диаметр цапфы равным d=180мм.
Выбор и расчет подшипников на долговечность. [20]
Выбираем подшипник роликовый радиальный сферический двухрядный самоустанавливающийся серии 3003136 с характеристиками:
d=200мм D=400мм B=148мм Cн=2250
Расчетная долговечность подшипника определяется по формуле:
,
где [Ln] - допустимая долговечность подшипника, [Ln]=100000 часов;
n - частота вращения вала, об/мин
Cн - динамическая грузоподъемность выбранного подшипника
P - эквивалентная динамическая нагрузка, определяемая по формуле:
, Н
где - температурный коэффициент, ;
- коэффициент безопасности, ;
V - коэффициент вращения, V=1;
- радиальная нагрузка; ;
- осевая нагрузка, ;
x - коэффициент радиальной нагрузки, x=1;
;
m - степенной коэффициент , m=10/3.
часов
Условие долговечности выполняется. Выбранный подшипник походит.
Расчет отсасывающего вала на прочность и жесткость
Рис.17. Узел отсасывающего вала
В процессе работы на отсасывающий вал следующие силовые факторы: (рис.)
-усилие со стороны желобчатого вала
-усилие со стороны гранитного вала
-равнодействующая натяжения сукна
-усилие от вакуума в отсасывающих камерах
-давление уплотнений в отсасывающих камерах
Данные для расчета отсасывающего вала(b - ширина вала, b=3,5м):
1.усилие со стороны нижнего вала
.равнодействующая от натяжения сукна
3.усилие со стороны гранитного вала
.усилие от вакуума:
-со стороны первой отсасывающей камеры( - ширина камеры, равная 3,5м):
-
-со стороны второй отсасывающей камеры:
-со стороны третьей отсасывающей камеры:
Так как погрешность при вычислении не превышает 5%, для расчетов принимаем, что усилие со стороны желобчатого вала и от вакуума в перво