Разработка конструкции изделия. Описание конструкции изделия. Барабанный грохот. Общий расчет изделия

работает как транспортирующая установка, получим при максимальном его заполнении

 (11)

где — длина грохота, м.

С помощью формулы (4) можно определить площадь поперечного сечения материала в барабане

 (12)

Подставим (12) в (11) и получим

Следовательно

Отсюда

Момент трения материала при скатывании о стенки барабана

, где  - сила трения, Н;  - радиус барабана, м.

Согласно рис. 6 сила трения

где  — коэффициент трения материала о стенки барабана. При угле подъема материала

 (11)

Как отмечалось выше, частицы материала.в барабанном грохоте движутся по ломаной линии: отклоняются вместе со стенкой материала вверх, а затем скатываются вниз. Следовательно, при вычислении мощности, развиваемой на подъем материала, следует учитывать многократность этого подъема.

Окружная скорость частицы при совместном ее вращении с барабаном

где  и  - соответственно длина дуги и время при совместном перемещении материала (подъеме) и стенки барабана. Отсюда можно определить время а затем при известной величине скорости  перемещения материала (6) - расстояние  вдоль оси барабана, на которое переместится частица за один цикл

Число  циклов подъема материала при его перемещении в грохоте

Мощность   (кВт), развиваемая на многократный подъем материала на высоту ,

 (13)

Подставив в формулу (9) вычисленные значения , и , можно определить необходимую мощность электродвигателя барабанного грохота

принимаем двигатель 2,2кВт

2.2. Кинематический расчет.

Исходными параметрами при расчете привода являются: мощность Р на рабочем валу машины и угловая скорость ω этого вала. Зная исходные параметры составляем кинематическую схему привода (рис.2.4.) и определяем общее передаточное число привода.

Рис.2.4. Кинематическая схема привода грохота

Общее передаточное число привода

,

где  –угловая скорость вращения вала электродвигателя, рад/с;

nэд–частота вращения вала электродвигателя, мин;

ω–угловая скорость вращения рабочего вала дозатора, рад/с;

n–частота вращения рабочего вала машины, мин.

Частота вращения барабана грохота n_гр=35 об/мин

диаметр фрикционного колеса барабана грохота равен 1,7м

диаметр фрикционного колеса рабочего вала равен 0,2м

определим частоту вращения рабочего вала грохота

Частота вращения вала электродвигателя nэд=700 об/мин, а требуемая

частота вращения рабочего вала грохота равна n=297,5 об/мин. Исходя из этого рассчитаем передаточное отношение привода

2.3. Расчет сборочных единиц.

2.3.1. Расчет вариатора.

Рассмотрим автоматический лобовой трансформатор.

Моменты на трансформаторе

 (15)

Здесь Т – сила трения между колесами, являющимися силовым фактором потока преобразования

Для идеального винта имеем зависимость между моментом, приложенным к резьбе, и осевой силой Q, действующей на резьбу,

Где  - средний радиус резьбы,  - угол наклона резьбы.

С другой стороны

(16)

Где  - модуль жесткости пружины

Кроме того имеем

Обозначим 

(17)

Получим  (18)

Находим линейную скорость потока преобразования

 (19)

Из  (18) получим

Из (15) и (19) находим:

 (20)

Здесь — передаточное число между выходным и входным потоками (величина обратная i_T).

Формулы (20) представляют собой силовую характеристику трансформатора. Отсюда следует, что с изменением передаточного числа автоматически изменяются моменты входного и выходного потоков, т. е. оба момента взаимно связаны — характеристика прозрачная

По заданию   

Из равенства (19) находим

Из (20)имеем

Здесь задаемся  =40кгс/м, получим

кгс/м

Задаемся тогда из (17) получим

кгс/м

Из формул (16) и (18) определяем:

кгс

 кгс

По силе  определяются размеры пружины , а по сила, сжимающая фрикционные колеса.

2.3.2. Расчет пружины.

2.3.3. Расчет вала.

Расчёт произведём для приводного вала так как он более нагружен.

Принимаем материал вала сталь40ХН. []=320 МПа, =600 МПа, НВ=260 с последующей термообработкой.

Вращающий момент

=112 Нм.

Сила передаваемая валом

F=0,1=0,1*2575=257 Н.

Распределённая нагрузка

 Н/м.

Р=.

Рис2.5. Эпюры крутящих и изгибающих моментов

Определяем опорные реакции

 R*0,3-Р*0,15-F*0,35-T=0;

-R*0,3+P*0,15-F*0,05-T=0;

R==685 Н;

R==-404 Н.

Знак «-» говорит о том, что сила R направлена в обратную сторону, чем как показано на рис.2.5.

Проверка:

 R+ R-Р-F=0;

685-404-24-257=0.

Строим эпюры крутящих и изгибающих моментов.

Сечение 1: 0<z1<50;

М=-Т-F*z1=-112-257*0.05=-124.2 Нм;

Сечение 2: 0<z3<150

М=- R*0,15+ q*0,15/2=404*0,15+80*0,15/2=66,6 Нм.

Подбираем диаметр вала в опасном сечении. Вычисляем эквивалентный изгибающий момент.

 Нм.

где =- в случае нереверсивной передачи.

Определяем расчётный диаметр вала

 мм.

Согласно ГОСТ 6636-69 принимаем под подшипник шариковый двухрядный самоустанавливающийся (ГОСТ 5720-80) d=55 мм и D=120 мм  лёгкой серии.

2.3.4. Подбор подшипников.

Выбираем по ГОСТ 22428–90 шариковые двухрядные самоустанавливающиеся