Расчет приводного вала ленточного конвейера

Остальные обозначения в формуле (2.11) имеют тот же смысл, что и в формуле (2.10), с той лишь разницей, что они относятся к напряжениям кручения.

Определяем величины изгибающих моментов (рис.

4 а).

МА = МВ = МС = 0;

МD = RA∙b = 5247∙160 = 839 520 H∙мм;

МЕ = RA∙(b+с) — S/2∙c = 5247∙(160+510) — 5247∙510 = 839 520 H∙мм;

Определяем величины изгибающих моментов (рис.

4 б).

МВ = МС = 0;

МA = -FM∙a = -5018∙162 = -812 916 H∙мм;

МD = -FM∙(a+b) + RAM∙b = -5018∙(162+160) + 5997,4∙160 = -656 212 H∙мм;

МE = -FM∙(a+b+c) + RAM∙(b+c) = -5018∙(162+160+510)+5997,4∙(160+510)= = -156 718 H∙мм.

Изгибающие моменты составят:

М∑D = 839 520 — 656 212 = 183 308 H∙мм;

М∑A = -812 916 H∙мм.

Рассмотрим место установки барабана.

Материал вала — сталь 45 [9] нормализованная [21], [3]:

.

.

.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:

Момент сопротивления кручению ([5], табл. 8.

5.):

Wk нетто (12).

Wk нетто = мм3.

Момент сопротивления изгибу ([4], табл. 8.

5.):

Wнетто (13).

Wнетто мм3.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

МПа.

Условие прочности выполняется.

Рассмотрим опору А.

Концентрация напряжений обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника с гарантированным натягом.

([5], табл. 8.

7.).

Принимаем Осевой момент сопротивления:

W.

W мм3.

Амплитуда нормальных напряжений:

МПа.

Полярный момент сопротивления:

мм3.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа Условие прочности (2.8) выполняется.

Заключение

.

Выполненная курсовая работа рассматривает методику расчета для ленточного конвейера приводного вала. Данный вал относится к основным деталям конвейера. Он предназначен для преобразования крутящего момента от привода в движение конвейерной ленты. Актуальность этой курсовой обусловлена повсеместным применениям конвейеров ленточных в промышленности.

При конструировании вала определяют общее расположение составных деталей и их форму. При этом необходимо обеспечение определенных требований: долговечность, безопасность, прочность и целесообразность их применения с точки зрения экономики.

В первой части работы проводился анализ конвейеров ленточных. Приведено определение этого механизма, обозначена область его применения. Рассмотрены основные составляющие конвейера, его достоинства и используемая классификация. Произведен анализ технической литературы посвященной ленточным конвейерам. Полный список использованных источников для написания работы приведен в «списке использованной литературы».

Также в первой части работы описан вал приводной рассматриваемого конвейера. Рассмотрена его конструкция и его состав. Приведен порядок расчета приводного вала.

Во второй части произведен полный расчет вала приводного для ленточного конвейера. В начале были перечислены исходные величины. Потом произведены предварительные расчеты в ходе которых определены диаметры ступеней вала и их линейные размеры. Диаметр вала под муфту был определен по пониженным допустимым напряжениям.

Далее были найдены силы, оказывающие действие на вал: усилие расчетное, которое обозначили за S и сила действующая со стороны муфты.

Следующим этапом было составление расчетной схемы вала конвейера. На схему были нанесены все силы, оказывающие действие на вал. Найдены опорные реакции вала. Выполнено построение эпюр и найдены моменты изгиба в определенных сечениях.

Для проектируемого приводного вала выбраны подшипники: сферические радиальные двухрядные 1315 по ГОСТ 8545–75, их параметры приведены в пояснительной записке. Произведен расчет их долговечности и сделан вывод о пригодности подшипников.

По ГОСТ 23 360–78 сделан выбор шпонки 25×14×130, исходя из диаметра вала в месте установки барабана. После определения размеров шпонки и шпоночного паза выполнен расчет соединения шпонкой на смятие. В соответствии с расчетом шпонка подходит.

В конце работы произведен расчет на усталостную прочность вала. В процессе расчета рассмотрены два сечения. Результат расчета: размеры вала выбраны правильно.

Вывод о выполненной курсовой работе: выяснено подробное устройство конвейеров ленточных, в том числе их основной составляющей — приводного вала; приобретены навыки расчета и проектирования рассматриваемого вала.

1. ГОСТ 23 360–78. Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

2. ГОСТ 8545–75. Подшипники шариковые и роликовые двухрядные с закрепительными втулками. Типы и основные размеры.

3. ГОСТ 1050–88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

4. Абакумов А. Н. Проектирование приводного вала конвейера/ метод. указания для студентов немеханических специальностей и студентов заочной формы обучения. — Омск: ОмГТУ, 2005. — 24с.

5. Александров А. В., Державин Б. П., Потапов В. Д. Сопротивление материалов. — М.: Высшая школа, 2007. — 560 с.: ил.

6. Андросов, А. А. Расчёт и проектирование деталей машин: учеб. пособие /А.А. Андросов. — Ростов н./Д.: Изд-во Феникс, 2006. — 285 с.

7. Атлас конструкций узлов и деталей машин/Под ред. О. А. Ряховского.

М.: Издательство МГТУ им Н. Э. Баумана. 2007 -378 с.

8. Барабанцев В. А. Расчет и конструирование приводного вала: методические указания к курсовому проекту по дисциплинам «Прикладная механика» и «Механика» для студентов технических специальностей. — Гомел: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2009. — 39 с.

9. Воячек А. И., Сенькин В. В. Основы проектирования и конструирования машин: учебное пособие для студентов, изучающих менеджмент и экономику.— Пенза: Изд-во Пензенского университета, 2008.—228 с: ил.

10. Глухов В. С., Дикой А. А., Терещенко З. А. Расчет привода к ленточному транспортеру. Учебно-методическое пособие. — Армавир, 2009. — 59 с.

11. Демин, О. В. Механика: основы проектирования деталей машин: учебное пособие / В. Е. Буланов, О. В. Демин. — Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного технического университета, 2010. — 148 с.

12. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин: [учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по машиностроительным направлениям подготовки и специальностям] /О.П. Леликов, П. Ф. Дунаев.— 11-е изд., стер. — Москва: Академия, 2008.— 496 с.

13. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 2001. — 447 с.

14. Иванов М. Н., Финогенов В. А. Детали машин. М.: Высшая школа, 2009. — 408 с.

15. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие/С.А. Чернавский и др. — М.: Машиностроение, 1987. — 416 с.

16. Ланцевич М. А. Расчет приводного вала. Методические указания. — Новосибирск: НТИ МГУДТ, 2011. — 13 с.

17. Леликов, О. П. Валы и опоры с подшипниками качения. Конструирование и расчет: справочник/О. П. Леликов.— М.: Машиностроение, 2006 .— 640 с.

18. Пацула Н. Н. Предварительный расчет привода/методические указания к курсовому проекту по деталям машин. — Омск: ОмГТУ, 2005. — 44 с.

19. Перель Л. Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. — М: Машиностроение, 1983. — 543 с.

20. Пузырев, Н. М. Теория механизмов и машин/Н.М. Пузырев: учебное пособие. Тверь: ТГТУ, 2006. — 120 с.

21. Пшенов Е. А. Детали машин: учебно-методическое пособие/Новосибирский государственный аграрный университет. — Новосибирск, 2010. — 91 с.

22. Расчет валов на прочность и жесткость: Методические указания/Составитель В. Н. Никитин.

Омск: Сиб.

АДИ. 2003. 37с.

23. Санюкевич Ф. М. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие. — Брест: БГТУ, 2004. — 488 с.

24. Справочник конструктора машиностроителя том 1: справочник/В.И. Анурьев. — М.: Машиностроение, 2001. — 900 с.

25. Справочник конструктора машиностроителя том 2: справочник/В.И. Анурьев. — М.: Машиностроение, 2001. — 895 с.

26. Справочник конструктора машиностроителя том 3: справочник/В.И. Анурьев. — М.: Машиностроение, 2001. — 942 с.

27. Ленточные конвейеры.//[Электронный ресурс]. URL:

http://myfta.ru/articles/shema-lentochnogo-konveyera (Дата обращения: 17.

11.2014).28. Ленточные конвейеры в строительстве.//[Электронный ресурс]. URL:

http://stroy-technics.ru/article/lentochnye-konveiery-v-stroitelstve (Дата обращения: 18.

11.2014).