аженням визначаються основні розміри валу. Такий розрахунок називають проектним. Він у свою чергу може бути орієнтовним або наближеним.
Вал приводного барабана (Рис. 9, б) відчуває вигин від поперечних навантажень, створюваних натягом стрічки (вагою барабана можна знехтувати), і кручення від моменту, що передається на вал приводом. З рис. 9, г видно, що сумарна поперечна навантаження на валі дорівнює
В В
Оскільки це навантаження передається на вал через маточини, то
В
Крутний момент на барабані (див. рис. 9, г) дорівнюватиме
,
де - окружне (тягове) зусилля на барабані; - діаметр барабана.
Епюра згинаючих і крутять моментів показана на рис. 9, ст. Максимальний згинальний момент дорівнює
В
де; - відстань від центру опори до середини маточини, орієнтовно можна прийняти
Згинальний момент у перерізі перед маточиною дорівнює
В
На етапі проектного розрахунку потрібно визначити діаметр маточини і діаметр цапфи. Відповідно до формул вони відповідно будуть рівні:
,
.
Основним матеріалом для виготовлення валів вважають сталь 45 нормалізовану або поліпшену. Для попереднього розрахунку можна прийняти для сталі 45 -.
За результатами розрахунку отримали мінімально допустимі діаметри валів і, але з конструктивних міркувань приймемо і.
Як вже зазначалося, уточнений розрахунок полягає у визначенні фактичного коефіцієнта запасу міцності в небезпечному перерізі
,
де - коефіцієнт запасу по нормальних напруженням; - коефіцієнт запасу по дотичних напруг; [n] - допустимий коефіцієнт запасу міцності, приймається в межах 1,5 - 2,5.
У свою чергу для симетричного циклу
,
.
де - межі витривалості відповідно при вигині і крученні, МПа.; - амплітуди коливань циклу при згині і крученні,
В В
(- моменти опорів перерізу відповідно вигину і крученню); - ефективні коефіцієнти концентрації напруги при вигині і крученні для розглянутого перерізу вала; - масштабний фактор, що враховує зміну меж витривалості при згині і крученні внаслідок впливу абсолютних розмірів вала.
Звертаючись до таблиць [5] коефіцієнти запасу по нормальних т дотичним напруженням дорівнюють
,
.
Фактичний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі вала:
, вірно.
2.16 Розрахунок осі натяжної барабана
Розрахункова схема осі може бути представлена ​​у вигляді простої шарнірно опертої балки (рис.11, а, б). Довжини ділянок можна прийняти з табл. 15 [5], зменшивши в порівнянні з табличними на 100мм. <В
Розрахунок осі ведеться аналогічно розрахунку вала, тільки без урахування кручення. У цьому випадку на етапі проектного розрахунку діаметр осі визначається за формулою
,
де
За результатами розрахунку отримали мінімально допустимий діаметр валу, але з конструктивних міркувань приймемо.
Епюра згинальних моментів представлена ​​на рис 11, в. Поперечні навантаження на вісь створюються зусиллями, які дорівнюють:
,
де - зусилля в стрічці відповідно в точках набігання і збігання з натяжної барабана.
Крутний момент на барабані дорівнюватиме
.
Як вже зазначалося, уточнений розрахунок полягає у визначенні фактичного коефіцієнта запасу міцності в небезпечному перерізі
,
де - коефіцієнт запасу по нормальних напруженням; - коефіцієнт запасу по дотичних напруг; [n] - допустимий коефіцієнт запасу міцності, приймається в межах 1,5 - 2,5.
У свою чергу для симетричного циклу
,
.
де - межі витривалості відповідно при вигині і крученні, МПа.; - амплітуди коливань циклу при згині і крученні,
В В
(- моменти опорів перерізу відповідно вигину і крученню); - ефективні коефіцієнти концентрації напруги при вигині і крученні для розглянутого перерізу валу; - наймасштабніший фактор, що враховує зміну меж витривалості при згині і крученні внаслідок впливу абсолютних розмірів вала.
Звертаючись до таблиць [5] коефіцієнти запасу по нормальних т дотичним напруженням дорівнюють
,
.
Фактичний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі вала:
, вірно.
2.17 Розрахунок підшипників вала й осі
Розрахунок підшипників валу
Розрахунок підшипників ведуть по динамічній вантажопідйомності
,
де - еквівалентна навантаження на підшипник, для конвеєрів = 19461 (, див рис. 9); L - довговічність підшипника, млн. оборотів
,
де - довговічність підшипника в годинах, рівна відповідно 1000, 3500 і 5000 годин для хороших, середніх і важких умов експлуатації; - частота оберта...
