Проектирование станка слешерного типа для раскроя готовых ламелей по длине (Конструкторская часть дипломного проекта), страница 4

                         .                                 (3.3)

          Поправочный коэффициент определяется по формуле

                                          ,                                       (3.4)

где  - поправочный множитель, учитывающий влияние породы, ;

       - поправочный множитель, учитывающий влияние влажности, ;

        - поправочный множитель, учитывающий затупления резцов, ;

       - поправочный множитель, учитывающий влияние угла резания, ;

        - поправочный множитель, учитывающий влияние скорости резания, ;

        - поправочный множитель, учитывающий влияние высоты пропила, .

.

Ширина пропила  определяется по формуле:

                                              ,                                                    (3.5)

где  - уширение на сторону, .

.

.

Принимаем N = 1,5 кВт.

Касательная сила резания  определяется по формуле:

,                                                       (3.6)

.

Нормальная сила резания  определяется по формуле:

                                                  ,                                                   (3.7)

где m – переходный множитель, .

.

Силы по направлению подачи заготовки  и нормальная к ней  определяются по формулам:

                                     ,                                           (3.8)

                                     ,                                           (3.9)

где  - средний угол контакта, град.

   .            (3.10)

,

.

Расчетная схема для определения силы сопротивления подаче представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема для определения силы сопротивления подаче

Сила сопротивления подаче  определяется по формуле:

                           ,                                   (3.11)

где  - количество пил, ;

- коэффициент трения между цепями конвейера и направляющими, ;

- коэффициент трения между заготовкой и прижимом, ;

- вес заготовки, ;

 - усилие прижима, ;

 - количество цепей конвейера, .

.

Тяговое усилие  определяется по формуле:

                                               ,                                                    (3.12)

где  - коэффициент запаса, .

.

Мощность электродвигателя конвейера  определяется по формуле:

                                   (3.13)

Принимаем  = 0,25 кВт.

3.8 Расчеты ответственных деталей на прочность и жесткость

3.8.1 Расчет винтовой передачи

Внутренний диаметр винта  ориентировочно определяют из расчета на растяжение по пониженному, примерно на 30%, допускаемому напряжению , для стали 20 после термообработки и нормализации:

(3.14)

где Q – поднимаемый груз, Q = 350 Н.

Принимаем трапецеидальную резьбу Трап 8×2 ГОСТ 9484-73 с параметрами:    

Должно быть самоторможение винта, т.е. угол подъема β должен быть меньше угла трения ρ = 5°43´:

(3.15)

β = 4° < 5°43´.

Работа за один оборот винта  определяется по формуле:

(3.16)

Полезная работа подъема грузаопределяется по формуле:

                  (3.17)

КПД передачи η определяется по формуле:

(3.18)

Определяем усилие рабочего при подъеме груза . При радиусе маховичка   работа за один оборот  определяется по формуле:

(3.19)

Радиус инерции круга  диаметром  определяется по формуле:

(3.20)

При длине винта  его гибкость λ определяется по формуле:

                                               >                              (3.21)

При гибкости  λ > 100 винт проверяется на устойчивость по формуле Эйлера:

(3.22)

где Р_КР – критическая сила, Н;

      I_РАСЧ – расчетный момент инерции, мм⁴.

(3.23)

Запас устойчивости  определяется по формуле:

(3.24)

Нормальное напряжение  определяется по формуле:

(3.25)

где  - площадь поперечного сечения винта, мм².

Крутящий момент  определяется по формуле:

(3.26)

Касательное напряжение  определяется по формуле:

(3.27)

Приведенное напряжение  определяется по формуле:

(3.28)

Для винта из стали 20 при статической нагрузке допустимо

Число витков в гайке z при ее высоте  определяется по формуле:

(3.29)

Удельное давление  определяется по формуле:

(3.30)

Рассчитанное удельное давление меньше допустимого .

3.8.2 Расчет оси

Расчетная схема представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Расчетная схема

Исходные данные для расчета:

Максимальный момент  определяется по формуле:

(3.31)

Момент сопротивления  определяется по формуле:

(3.32)

где  - допускаемое напряжение, для стали 20

Момент сопротивления круга  Диаметр оси  определяется по формуле:

(3.33)

С учетом коэффициента запаса s = 2 принимаем

3.8.3 Расчет направляющих двигателя

Направляющие изготавливаются из стали 20:

Расчетная схема представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Расчетная схема

Величина момента  определяется по формуле:

(3.34)

где k – плечо приложения силы,  ;

      G – вес двигателя с подмоторной плитой, .

Момент сопротивления  определяется по формуле (3.32):

Момент сопротивления круга  Диаметр направляющей  определяется по формуле (3.33):

С учетом коэффициента запаса s = 1,5 принимаем

3.8.4 Расчет основания суппорта

Расчетная схема представлена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Расчетная схема

Исходные данные для расчета:

Максимальный момент  определяется по формуле (3.31):

Момент сопротивления  определяется по формуле (3.32):

Момент сопротивления прямоугольного сечения  Толщина плиты  ширина  определяется по формуле:

(3.35)

С учетом коэффициента запаса s = 2 принимаем

3.8.4 Расчет шпоночного соединения пилы и вала электродвигателя

Напряжение на смятие узких граней шпонки  не должно превышать допускаемого :

(3.36)

где Т – передаваемый вращающий момент, Н·мм;

      d – диаметр вала в месте установки шпонки, ;

      l_Р – рабочая длина шпонки, ;

      h – высота шпонки, ;

      t₁ – глубина паза, .

3.8.5 Расчет направляющих суппорта

Максимальное количество суппортов, которое может разместиться на направляющих – 15. Масса одного суппорта . Общая распределенная нагрузка на направляющих . Расчетная схема представлена на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – Расчетная схема

Максимальный момент в центральном сечении балки  определяется по формуле:

(3.37)

Момент сопротивления  определяется по формуле (3.32):

По расчетному моменту сопротивления выбираем швеллер №10