а елементарну масу, визначається за формулою:
В
Отже, відцентрова сила інерції, діюча на всі біляче колесо, визначається виразом:
В
Тиск Р на маховик, обумовлене силами інерції, чинним на біляче колесо, одно:
,
де - площа зіткнення білячого колеса і маховика ротора.
В
Отже
В
Найбільші напруги відчуває ділянку маховика, обмежений площинами аа і бб (рис.6), тому що на цій ділянці на елементарний об'єм, виділений в тілі маховика, діють сили тиску з боку білячого колеса і інерційні відцентрові сили, зумовлені обертанням ротора з кутовою швидкістю.
Центральна сила, що діє на елементарний обсяг ротора, дорівнює:
В
Ділянка маховика, обмежений площинами аа і бб, знаходиться в стані рівноваги під дією трьох сил: сили тиску з боку білячого колеса, відцентрової сили інерції і двох розтягуючих сил.
Сила тиску з боку білячого колеса дорівнює:
,
де.
Рівняння рівноваги частини ротора в проекції на вісь OY має вигляд:
В
розривався зусилля визначається за формулою:
В
де - питома щільність матеріалу власне ротора.
розривався зусилля для ротора одно:
В
для D16T.
розривався зусилля для валика одно:
В
для 20Х13 ..
Якщо технологічний процес посадки маховика ротора на біляче колесо буде порушений, тиск на маховик з боку білячого колеса може досягти значних величин, що виникає при цьому напруга може допустиме перевищити і відбудеться розрив ротора. Тому при розробці технологічного процесу з'єднання маховика ротора з білячим колесом необхідно враховувати, що в робочому стані напруга в тілі маховика ротора буде обумовлюватися двома факторами: рівномірним тиском з боку білячого колеса і відцентровими силами, що з'являються при обертанні ротора кутовий швидкістю.
Для того, щоб оцінити ротор на довговічність проведемо розрахунок довговічності шарикопідшипника № 2076084, тому що вони часто виходять з ладу.
Довговічність шарикопідшипників на утомлююча руйнування визначаємо за формулою
В
де - довговічність, г;
n - частота обертання ротора, об/хв;
С - динамічна вантажопідйомність, Н;
Р - еквівалентна динамічна навантаження, Н;
t = 3 - Показник втоми для шарикопідшипника. p> Запишемо динамічну вантажопідйомність за довідковими даними, рівну (220 Н) для шарикопідшипника № 2076084. p> Еквівалентна динамічне навантаження визначається за формулою:
, (*)
де - радіальне навантаження, Н;
- осьова навантаження, Н;
V - коефіцієнт обертання кільця при внутрішньому обертанні кільця, V = (0, 1);
Y - коефіцієнт осьової динамічного навантаження;
- коефіцієнт безпеки;
- температурний коефіцієнт, = 1.25 для спокійної навантаження без поштовхів, при температурі 1250С.
Радіальне навантаження визначається з величин рушійного моменту з формули:
В
Осьова навантаження за експериментальними даними стоматологічної лабораторії дорівнює 3Н.
Тоді
В
і значення коефіцієнтів приймають
Х = 0.5; Y = 0.37.
Величина еквівалентної динамічного навантаження по формулою (*) дорівнює:
В
Довговічність шарикопідшипників № 2076084:
В
При обчислювальному зносі довговічність шарикопідшипників визначається за формулою:
В
де - константа напруги, МПа;
n - частота обертання, об/хв;
i - розмірний знос, мкм.
У нашому випадку при допустимому зносі 0.2 мкм, n = 300000 об/хв і = 1290 МПа довговічність дорівнює 300 Н.
2.2 Розрахунок параметрів ротора пневматичної наконечника
У пневматичних наконечниках ротор приводиться в рух повітрям або нейтральним газом, що подається під тиском на його лопаті; кутова швидкість власного обертання такого ротора через крутний момент пов'язана з тиском повітряного струменя пропорційною залежністю.
Диференціальне рівняння власного обертання ротора має вигляд:
,
де - полярний момент інерції турбіни;
- обертаючий момент;
-момент сил опору.
Обертовий момент залежить від швидкості витікання повітря з сопла і витрати повітря.
Перепад тисків, що має місце в сучасних пневматичних приладах, лежить в межах 1.6-3 кг/см2.
Визначаємо момент інерції ротора за формулою
,
де - момент інерції;
m1, m2 - Маси тіла обертання;
R, r-відстань центра ваги плоскої фігури до осі обертання.
Визначається маса найпростіших тіл обертання шляхом множення обсягу відповідного тіла з щільністю матеріалу:
В
де - щільність матеріалу, г/см3;
V- об'єм тіла
,
...
