Сторінка
5

Конструкція і розрахунок устаткування для встановлення й обертання конструкцій, що зварюються

Аксіальна реакція опори: Ауп=G2=G·cos α.

Момент сил тертя у підшипниках

f, fуп - коефіцієнт тертя у підшипниках, dA, dВ, dуп – діаметри підшипників.

Діаметр шпинделя у небезпечному перерізі:

Підшипники шпинделя розраховуються або підбираються по розрахованим вище зусиллям А, У, Ауп.

Потужність приводу обертача при найбільш низькому положенні центру тяжіння буде зневажливо малою, тому розраховувати її для цього положення немає необхідності.

Розташування зубчастого колеса між опорами А и В не впливає на розрахункові формули.

ВАРІАНТ 2. Розглянемо положення планшайби, при котрому вона повернута по відношенню до першого на 900 (положення 1). Вантажний крутний момент:

Мг=G1·e=G·e·sin α

Повний крутний момент, що діє на планшайбу и що його долає привод:

Окружне зусилля на зубчастому колесі:

R – радіус початкової окружності колеса.

На шпиндель в його небезпечному перерізі А діють такі згинальні моменти: у вертикальній площині:

,

у перпендикулярній нахиленій площині:

або

.

Сумарний згинальний момент в точці А

або приблизно:

.

Радіальні опорні реакції АВ і ВВ , що вони розташовані у вертикальній площині і з’являються під дією сили G1, визначаються наступним чином:

;

.

Радіальні горизонтальні опорні реакції АН і ВН, що вони розташовані у перпендикулярній площині і з’являються під дією окружного зусилля Q на зубчастому вінці та моменту на планшайбі , визначаються таким чином:

;

.

Замінюючи , отримаємо

;

.

Результуючі радіальні реакції опор:

;

Діаметр шпинделя

В розглянутому положенні планшайби повний крутний момент Мкр, що його сприймає привод обертача, дорівнює сумі двох моментів: вантажного Мг і сил тертя Мтр

Потужність приводного електродвигуна:

Приведені вище розрахунки нахиленого обертача відносяться до варіанта з зубчастим вінцем на планшайбі, при якому крутний вантажний момент передається не на шпиндель, а тільки на приводний механізм. Якщо ж зубчасте колесо насаджене на шпиндель між опорами А и В, як показано штриховою лінією, то деякі формули істотно міняються. У першому положенні планшайби, коли вантаж займає найбільш низьке положення, розрахункові формули не залежать від розміщення зубчастого колеса, тому що окружне зусилля на зубчатці практично дорівнює 0.

В другому положення планшайби, коли вона повернена на 900, деякі розрахунки міняються, тому що окружне зусилля на зубчатці і крутний вантажний момент цілком сприймається шпинделем.

Крутний вантажний момент:

Мг=G1·e=G·e·sin α

Повний крутний момент:

Окружна сила на зубчастому колесі:

У небезпечному перерізі шпинделя на опорі А згинальний момент, що діє на шпиндель у вертикальній площині, буде дорівнювати:

.

На тій самій опорі згинальний момент, що діє у перпендикулярній нахиленій площині,

.

Результуючий згинальний момент в опорі

або приблизно, у прольоті між опорами А и В, у місці посадки зубчастого колеса на шпиндель, існує другий небезпечний переріз шпинделя, у якому діє згинальний момент від окружного зусилля:

.,

Радіальні горизонтальні реакції опор Аг і Вг , що з’являються від сумісної дії окружного зусилля на зубчатці Q і моменту на консолі , мають вигляд:

; .

Результуючі радіальні опорні реакції А і В визначаються геометричним підсумовуванням взаємно перпендикулярних складових:

; .

Аксіальна реакція Ауп , тобто навантаження на підпірний підшипник, визначається за формулою:

Ауп=G2=G·cos α.

Найбільший крутний момент, який діє на шпиндель і на привод у другому положенні планшайби, дорівнює:

Результуючі еквівалентні моменти для розрахунку шпинделя на міцність і визначення його діаметру в обох перерізах визначаються як геометричні суми згинального і крутного моментів:

Для перерізу в опорі А:

Для перерізу шпинделя під зубчаткою між опорами