Главная » Файлы » Расчетная работа » Расчетная работа |
„ Розрахунок шнека”.
[ Скачать с сервера (178.1 Kb) ] | 02.09.2017, 09:41 |
Задача Розрахувати шнек якщо відомо: Продуктивність П=0.5 кг/с; Максимальний тиск Р_max=70 кПа; Густина продукту ρ=900 кг/м^3 ; Зовнішній діаметр шнека D=0.15м; Кількість витків шнека n=6 шт; Коефіцієнт тертя продукту F=0.15; Коефіцієнт заповнення φ=0.8. Розв’язок Крок шнеку Н=0.8∙150=120 мм; Граничний діаметр вала шнека: d_гр=(Н/π)∙tgφ=(0.12/3.14)∙0.15=0.0057 м Приймемо діаметр вала шнека, що дорівнює 50мм. Кут підйому гвинтових ліній на зовнішній стороні і біля валу: α_D=arctg[H/((π∙D) )]=arctg[0.12/(3.14∙0.15)]=〖14〗^0 15'; α_d=arctg[H/((π∙d) )]=arctg[0.12/(3.14∙0.05)]=〖37〗^0 21'; Середнє значення кута підйому гвинтових ліній витка шнека: α_ср=0.5(α_D+α_d )=0.5(〖14〗^0 〖15〗^'+〖37〗^0 21')=〖25.8〗^0; Допоміжні величини дорівнюють: 〖соs〗^2 25.8^0=0.8105;tg25.8^0=0.4834;sin2∙25.8^0=0.7837. Коефіцієнт відставання часток матеріалу в осьовому напрямку: K_0=1-(〖cos〗^2 α_ср-0.5∙ f∙sin2α_cр )=1-(0.8105-0.5∙0.15∙0.7837)=0.248. Згинальний момент у витку шнека по внутрішньому контуру: M_u=(Р_max∙D^2)/32∙(1.9-0.7∙a^(-4)-1.2∙a^(-2)-5.2∙lna)/(1.3+0.7∙a^(-2) ) =(70∙〖10〗^6∙〖0.15〗^2)/32∙(1.9-0.7∙3^(-4)-1.2∙3^(-2)-5.2∙ln3)/(1.3+0.7∙3^(-2) )=-141.2578 н∙м/м. а-відношення діаметрів шнека і вала, а=3. Витки шнека будуть виготовлені із сталі 10, для якої допустиме напруження при згині можна прийняти таким, що дорівнює допустимому напруженню при розтягу, тобто125∙〖10〗^6Па. Тоді товщина витка шнека: δ=√(6∙141.26/(125∙〖10〗^6 ) )=0.0026=2,6 мм; Приймаємо δ=3 мм. Площа внутрішньої циліндричної поверхні корпуса механізму по довжині одного кроку: F_в=π∙D(Н-δ)=3.14∙0.15(0.12-0.003)=0.055 м^2. Довжини розверток гвинтових ліній: l=√(H^2+(π∙d)^2 )=√(〖0.12〗^2+(3.14∙0.05)^2 )=0.198 м; L=√(H^2+(π∙D)^2 )=√(〖0.12〗^2+(3.14∙0.15)^2 )=0.486м Площа поверхні витка шнека по довжині одного кроку: F_ш=1/4π (π∙D∙L-πdl+H^2 ln (D+2L)/(d+2l))=1/(4∙3.14) ∙(3.14∙0.15∙0.486--3.14∙0.05∙0.198+〖0.12〗^2 ln (0.15+2∙0.08)/(0.05+2∙0.198))= 0.0168 м^2. що відповідає умовам роботи F_ш<F_в Обертаючий момент при двох робочих витках шнека: M_об=0.131∙h∙Р_max∙(D^3-d^3 )∙tgα==0.131∙4∙70∙〖10〗^3∙(〖0.15〗^3-〖0.05〗^3 )∙0.4834=28.8 H∙м. Осьове зусилля: S=0.392∙n(D^2-d^2 )∙Р_max=0.392∙4(〖0.0225〗^2-〖0.05〗^2 )∙0.4834=1097,6 H. Нормальне і дотичне напруження валу: σ_сж=(1097,6/(3,14∙〖0.05〗^2 ))/4=0,5 Мпа τ=(28,8/(3,14∙〖0.05〗^3 ))/32=2,3 Мпа Еквівалентне напруження: σ_екв=√(〖σ_сж〗^2+τ^2 )=√(〖0,5〗^2+〖4*2,3〗^2 )=4.6 МПа Приймаючи коефіцієнт заповнення, що дорівнює одиниці, отримаємо кутову швидкість шнека: ω=(П/0.125)/[(D^2-d^2 )∙(H-δ)∙ρ∙φ] ==(0.15/0.125)/[(〖0.15〗^2-〖0.05〗^2 )∙(0.12-0.003)∙(1-0.248)*900*1] =0,7579 рад/с=7.24 об/хв. Тепер визначимо розміри заготовок витків і їх число. Довжина шнека: 6*120=720 мм Ширина витків : b=0.5(D-d)=0.5(0.15-0.05)=0.05м= 50 мм. Кут вирізу в кільці – заготовці: α_0=2π-((L-l))/b=2∙3.14- | |
Просмотров: 738 | Загрузок: 27 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0 | |