 |
Проверочный расчет шпонки на приводном валке
|
|
|
|
Проверочный расчет шпонки на приводном валке выполнен по методике, приведенной в /3/. Так как процесс смятия шпонки процесс более вероятный чем срез, то для начала проверим шпонку на смятие.
Зададимся следующими размерами для шпонки:
мм – высота шпонки;
мм – рабочая длина шпонки;
мм – ширина шпонки.
Напряжение смятия воспринимают две шпонки при рабочей нагрузке:
,
где 
– рабочее напряжение смятия шпонки, (МПа);
– сила, которую воспринимает шпонка при рабочей нагрузке, (МН);
– коэффициент, учитывающий влияние двух противоположно установленных шпонок, 
;
– площадь, которой шпонка воспринимает рабочую нагрузку, (м2).
МПа.
Изготовим шпонку из материала Сталь 45 (ГОСТ 1050–88), для которой:
,
где 
– предел текучести для материала Сталь 45, (МПа): 
МПа.
МПа.
– условие прочности на смятие выполняется.
Так, как условие прочности на смятие выполняется, то проверку шпонки на срез можно не проводить.
Технологичность разработанной конструкции
В данном валковом узле клети кварто используются стандартные крепежные элементы, подшипники качения (нестандартные размеры), пружины, недорогие материалы (металл, смазка и фрикционный материал), для уменьшения стоимости изделия и её обслуживания.
Кожух опорного валка выполнен сварным, из трубы и листа.
Все размеры располагаются в ряду предпочтительных чисел, а также они выполнены с учетом опыта предыдущих разработок, с необходимой точностью и коэффициентами запасов.
Подушки верхнего рабочего валка взаимозаменяемые, также как и подушки нижнего рабочего валка. Элементы подушек опорных валков взаимозаменяемые. Рабочие и опорные валки выполнены симметрично относительно середины валкового узла, для удобства их монтажа.
|
|
|
Степень унификации диаметров рабочего валка
Всего для изготовления опорного валка используется 10 разных значений диаметров. Диаметр 750 мм используется один раз, 660, 550, 440, 400, 390, 382, 364, 350мм – два раза, 420 мм – четыре раза. Определим степень унификации (α) каждого диаметра (%):
,
где 
– количество раз использования данного параметра;
– общее количество раз использования разных параметров.
,
,
.
Степень унификации посадочных размеров
Всего для изготовления рабочего валка используется 2 разных значения посадочных размеров. Посадка к6 и Р9, из которых к6 используется 7 раз, а посадка Р9 3 раза. Определим степень унификации (α) каждого посадочного размера (%):
,
.
Степень стандартизации разработанного узла валков
Степень стандартизации (
) разработанного узла валков есть отношение количества наименований стандартных (
) к общему количеству наименований использованных изделий (), выраженное в процентах:
.
Количество стандартных изделий использованных для изготовления узла валков (
) – 20. Общее количество изделий () – 57.
.
Степень стандартизации достаточна высока, что ещё более подтверждает надежность разработанной конструкции, так как стандартные изделия прошли неоднократную проверку временем.
Агрегатирование
Рабочие и опорные валки выполнены симметрично относительно середины валкового узла, следовательно подушки каждого из валков взаимозаменяемы. Это также обеспечивает удобство их монтажа. Каждый валок в совокупности со своими подушками является одним целым. Это значит, что они представляют каждый из себя отдельный узел. К примеру, для замены вышедших из строя подшипников верхнего рабочего валка нет необходимости в демонтаже и разборке всего узла валков, а ликвидация поломки сводится к процессу перевалки валков, который в свою очередь в настоящее время происходит за считанные минуты. Это достигнуто благодаря высокой степени агрегатирования всего узла валков.
|
|
|
Вычислим степень агрегатирования разработанного нами узла валков. Из выше сказанного следует, что весь агрегат состоит из четырех различных узлов, которые в совокупности являются узлом валков клети кварто, следовательно, степень агрегатирования равна (%):
,
где 
– количество разных узлов.
.
Высокая степень агрегатирования в данном случае облегчит эксплуатацию разработанного изделия благодаря быстрой замене неисправных узлов и повысит степень использования разработанного агрегата, тем самым, повысив его производительность.
|
|
|
12 |
