Расчет барабана на жесткость.



Машины и аппараты с вращающимися элементами.

Тихоходные барабаны.

Назначение и общий принцип устройства.

Тихоходные аппараты выполнены в виде горизонтальных барабанов и применяются для: сушки, обжига и кольционирования материалов.

Основной принцип устройства.

Состоит из:

Барабана, габаритный размер которого зависит от рабочего или реакционного пространства, барабан наклонен к горизонту под углом 1 – 5­­­­­­0, вращается за счет венцовой шестерни, которая связана с шестерней сидящей на валу редуктора, внутри барабан может иметь насадку для лучшего перемешивания и пересыпания материалов. Для лучшей передачи давления от всех вращающихся частей аппарата барабан снабжен бандажом, который опирается на опорные ролики. Количество опорных станций зависит от длины барабана и расстояние между ними не превышает 18 – 20 м. Во избежании контактного трения материал опорного ролика должен быть таким же как материал бандажа или более мягким. Бандаж представляет собой кольцо прямоугольного поперечного сечения, которое одевается на барабан (т.н. “башмаки”).

Различают следующие виды крепления бандажа на барабан: жесткое и свободное.

При жестком креплении на корпус ухудшается взаимодействие с опорными роликами и требует очень точного изготовления и монтажа.

При свободной посадке бандажа на корпус необходимо предусматривать в расчетах температурные зазоры.

Если в расчетах на выносливость бандажа не учитывать температурные напряжения, то при вращении барабана возникает концентрация напряжений из-за дополнительных нагрузок.

По концам барабана устанавливаются камеры, необходимые для загрузки и выгрузки материала.

Основными элементами тихоходного барабана, которые необходимо рассчитать на прочность являются: барабан, бандаж и опорные ролики.

Расчет на прочность барабана.

Расчетная схема.

Расчет производят по нормальным напряжениям.

 – максимальные напряжения от действия нагрузки в поперечном сечении барабана.

;

,

где  – линейная нагрузка.

,

m – суммарная масса:

 – масса футеровки;

 – масса материала;

–масса корпуса барабана.

,

 – плотность футеровки, ;

 – длина футеровки;

Dв – внутренний диаметр барабана;

Dф – диаметр футеровки.

 – толщина слоя футеровки.

 – плотность обрабатываемого материала;

L – длина барабана;

ψ – коэффициент заполнения барабана.

Масса корпуса барабана как правило известна.

Q – поперечная сила, действующая на барабан в месте крепления шестерни.

.

 – масса элементов крепления венцовой шестерни;

 – масса венцовой шестерни;

Wz – осевой момент сопротивления.

,

δ – исполнительная толщина стенки барабана.

,

 – наружный диаметр барабана.

Dcp – средний диаметр барабана.

.

Для тихоходных барабанов допускаемые напряжения принимают:

Если барабан с футеровкой:

Без футеровки: .

Рекомендуемый материал для изготовления корпуса: Ст 10, 15, 3, 2.

 

Расчет барабана на жесткость.

Условием жесткости является: что бы максимальный относительный прогиб от действия нагрузок не превышал нормативно допускаемых.

,

 – максимальный прогиб от действия нагрузки.

,

 – линейная нагрузка от массы обрабатываемого материала;

 – линейная нагрузка от массы футеровки, насадки и барабана.

.

 – осевой момент инерции единичного кольцевого сечения барабана.

,

δ – исполнительная толщина стенки барабана.

 – допускаемое значение относительного прогиба.

Для барабана с футеровкой: .

Для барабана без футеровки: .

Помимо расчета барабана на прочность и жесткость интерес представляют и внутренние усилия барабана (в частности реактивные силы) вычисление которых зависит от числа опорных станций, от условия крепления бандажа и рекомендации по их вычислению можно посмотреть в Михалеве стр. 247 – 250.


Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 255; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ