Сила трения между шайбами и гранитным валом должна быть больше силы, смещения сердечника относительно цилиндра.;

1.         Сила трения между шайбами и гранитным валом должна быть больше силы, смещения сердечника относительно цилиндра.;

2.         По плоскости соприкосновения с цилиндром шайба не должна отходить от него под действием изгибающего момента (условие не раскрытия стыка).

Гранит является анизотропным материалом, имеющий низкий предел прочности при растяжении (10-40 МПа), поэтому при работе в гранитном блоке не должны возникать растяжения или изгибы более 2-3 МПа, то есть должно соблюдаться следующее условие:

где σ_сж – напряжение сжатия в гранитном блоке то усилия прижатия шайб;

σ_F – напряжение от изгиба, обусловленное действием изгибающего момента.

Напряжения сжатия будут равны

где D и d – наружный и внутренние диаметры гранитного блока;

Т₀ – расчетное усилие сжатие гранитного блока шайбами, равное:

Т – сила прижима шайб к граниту, определяемая из условия отсутствия смещения гранитного блока относительно шайб (первое условие).

где ƒ – коэффициент трения между гранитом и шайбами, равный 0,15;

Изгибающие напряжения в гранитном блоке

где М – изгибающий момент посередине пролета вала:

W – момент сопротивления сечения гранитного блока.

Момент сопротивления стального сердечника и бетонной заливки между сердечником и гранитом не учитывают в следствии его малости.

После подстановки выражений для М и W в формулу имеем:

Условие прочности гранитного блока после подстановки σ_сж и σ_F в начальную формулу примет вид:

Условие жесткости гранитного вала (относительный прогиб вала, то есть отношение прогиба вала посередине к длине его рабочей части).

где Е_г – модуль упругости гранита, равный (5÷8)^.10¹⁰ МПа;

J_г – момент сопротивления поперечного сечения гранитного блока

Для определения наружного и внутреннего диаметра гранитного блока необходимо выполнить совместно эти два условия.

После подстановки численных значений

Проведя преобразования имеем

Пологая

Преобразуя выражение получаем:

D=1050мм;d=400мм

7.Расчет мощности, потребляемой наиболее нагруженным прессом. Выбор электродвигателя

Проведем расчет мощности, потребляемой вторым прессом.

Нагрузка на гранитный вал от давления прессования:

b=735 см-длина зоны прессования.

Также на гранитный вал действует собственный вес вала

Равнодействующую от этих сил определяем графически:

Масштаб: 1см-100кН

R_тр=390кН

Тяговое усилие, необходимое для преодоления трения в подшипниках качения гранитного вала:

d_ц=450 мм- диаметр цапоры гранитного вала;

D=1050 мм – диаметр гранитного вала;

f=0,02 – коэффициент трения в подшипниках.

Тяговое усилие, необходимое для преодоления трения в подшипниках качения отсасывающего вала:

Как показывает практика, средняя нагрузка на сукноведущие валики при ширине БДМ 6,72 м составляет 60 кН. Тогда тяговое усилие, необходимое для преодоления трения в подшипниках качения сукноведущих валиков:

n – количество валиков.

Площадь соприкосновения уплотнений с обечайкой отсасывающего вала:

а₁=0,032м; а₂=0,068м – ширина уплотнений;

b_отс=6,85м – длина уплотнений.

Тяговое усилие, необходимое для преодоления трений уплотнений:

f=0,15 – коэффициент трения уплотнений и цилиндра;

Р_у=50 кН/м² – давление уплотнений;

d₀=995 мм – внутренний диаметр обечайки.

Суммарное тяговое усилие:

Т=Т_гр+Т₀+Т_св+Т_уп=3,34+7,37+2,18+4,45=17,34кН

Увеличение тягового усилия при повышении скорости БДМ учитывает коэффициент:

К_V=1+0,0004(V_пр-200)=1+0,0004(502-200)=1,12

Возможное увеличение тягового усилия по сравнению со средним учитывает коэффициент: К_м=1,25÷1,3.

Принимаем К_м=1,3.

Мощность, потребляемая вторым прессом:

V_пр=502 м/мин=8,4м/с – скорость по приводу.

Т.к. приводные гранитный и отсасывающий валы, то мощность одного электродвигателя составит:

кВт

Выбираем электродвигатель: 4ПФ225

Мощность – 170 кВт

КПД – 89,7%

Частота вращения – 1500 1/мин

8.Выбор и проверка подшипников отсасывающего вала

По конструктивным соображениям выбираем подшипники качения №30031/530.

D=780мм; d=530мм; b=165мм.

Долговечность ПК: [c]=9,0 млн.об.

Нагрузка на один ПК:

Частота вращения отсасывающего вала:

Приведенная долговечность:

k_K=1 – коэффициент вращения;

k_δ=1,2 – коэффициент выгрузки;

k_Т=1 – температурный коэффициент;

h=100000час – потребная долговечность.

Список литературы

1.    Оборудование ЦБП, Методические указания по выполнению курсовой работы, В.А.Смирнов, ЛТИ ЦБП. Л.,1990,38 с.

2.    Справочник механика ЦБП., Пожитков В.И., Калинин М.И., Старец И.С.,-М., Лесная промышленность, 1983, 552 с.

3.    Бумагоделательные и отделочные машины., Эйдлин И.Я., .,-М., Лесная промышленность, 1970, 624 с.