Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 6 vít đẩy máy ép
Viện Kỹ Thuật Hóa Học Bộ môn Máy Thiết bị Hóa chất – Dầu khí Chương Vít Đẩy Máy Ép Giảng viên: TS Vũ Hồng Thái Trình bày: Nhóm Mở Đầu • Máy ép vít đẩy? Mô 1.1 Sự thay đổi áp suất theo chiều dài trục Mở đầu Tính toán máy ép ? Tải trọng tác dụng lên trục vít Tính toán Máy ép trục vít Tính bền trục vít Tính bền cánh vít Tính bền cho đục lỗ đầu mép Phần Xác định tải trọng tác dụng lên trục vít Xác định lực tác dụng lên trục Hình 1: Sự biến thiên áp suất theo chiều dài trục Xác định lực tác dụng lên trục Áp suất pháp tuyến: (6.1) + Áp suất dọc trục: (6.2) + Áp suất vòng: (6.3) Tách bề mặt phân tố dF: Xác định lực tác dụng lên trục Áp suất tạo tải trọng ngang theo trục y với cường độ theo trục z với cường độ Lực ngang: = = (6.13) Cường độ lực ngang liên tục mp xy: = = (6.14) Xác định lực tác dụng lên trục Cường độ lực ngang liên tục mp xy: = = (6.14) Cường độ lực ngang liên tục mp xz: = == (6.15) Tổng hợp Biểu đồ tải trọng lên trục vít TÍNH BỀN TRỤC VÍT Biểu đồ lực dọc moment xoắn 18 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Từ biểu đồ moment xoắn ta viết được: mx l Pmax l R23 − R13 2π Mx = = tg β 2 t (6 16) Từ biểu đồ lực dọc ta viết được: qmax l Pmax l R22 − R12 π S= = 2 t (6 17) 19 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Ứng suất tương đương theo thuyết ứng suất tiếp lớn : σ td = σ + 4τ 2 Trong đó: S σ= F và Mx τ= Wp Ở đây: • F diện tích tiết diện trục vít, cm2; • Wp moment chống xoắn tiết diện trục vít, cm3 20 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Thay giá trị σ τ vào biểu thức ta có ứng suất tương đương: Mx S σ td = ( ) + 4.( ) F Wp (6 18) Ta lập tỉ số với S M x R + R1.R2 + R = tg β S R1 + R2 2 21 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Suy ra: 3.M x ( R1 + R2 ) S= 2 2.tg β ( R1 + R1.R2 + R2 ) Thay giá trị S vào biểu thức (6.18) ta viết ứng suất tương đương sau: 3.( R1 + R2 ) (6.19) σ td = M x + 2 2 2.tg β ( R1 + R1.R2 + R2 ).π R1 ( π R1 ) 2 22 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Xác định góc nâng đường vít xoắn sau: t t tg β = = (6.21) π dtb π (R1 + R2 ) 23 PHẦN Từ ta tìm lực cắt Q: pr N Q= − (6.43) 2π r Góc xoay tính theo sau : C2 Q.dr dr θ = C1r + − (6.44) r ∫ ∫ r D r Thay giá trị Q từ ( 6.43 ) vào (6.44) , ta có : (6.45) C N pr θ = C1r + + r − dr dr ∫ ∫ r Dr 2π x PHẦN Lấy tích phân , đạo hàm , ta : (6.46) C2 N 2N 2 θ = C1 − + ln r + − pr r Dr π π Các số tích phân xác định theo điều kiện biên - Khi r = dần đến - Khi r = R , tức : C = θ =0 Mr = θ θ '+ µ = R PHẦN Thay vào công thức giá trị θ và lấy r = R tính số tích phân sau : C1 = (6.47) 2N 4N 2 + µ ln R + − µ − + µ pR ( ) ( ) ( ) 16 D ( + µ ) π π Thay giá trị vào để tính θ , sau ta tính mômen r theo phương hướng tâm Mr phương vòng Mt: 4N r Mr = ( + µ ) ln + p ( + µ ) ( R − r ) 16 π R (6.48) 4N Mt = 16 π ( + µ ) ln r 4N − ( − µ ) + pR ( + µ ) −27pr ( + 3µ ) R π PHẦN Trong công thức ( 6-48 ) có N ẩn số Để tìm N ta cần tìm độ võng W: W = − ∫ θ dx(6-49) + C3 Thay giá trị từ (6-48 ) vào ( 6-49 ) lấy tích phân , ta có : r 2N r 3+ µ (5-50) W = C3 − ln − 16 D π R ( + µ ) p + µ r R − + 1+ µ [...]... mặt 1 phân tố dF: (6. 4) Lực dọc trục (giới hạn góc α) = = = (6. 5) (6. 6) 1 Xác định lực tác dụng lên trục Cường độ tải trọng dọc trục liên tục là: = (6. 7) còn gây ra các momen uốn liên tục với trục y và z: 1 Xác định lực tác dụng lên trục Mômen uốn liên tục đối với trục z: y=rsin =y = (6. 8) Cường độ mômen uốn liên tục trên trục z: = = = (6. 9) (6. 10) 1 Xác định lực... tục trong mp xz: = == (6. 15) Tổng hợp Biểu đồ các tải trọng lên trục vít 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Biểu đồ lực dọc và moment xoắn 18 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Từ biểu đồ moment xoắn ta viết được: mx l Pmax l R23 − R13 2π Mx = = tg β 2 2 3 t (6 16) Từ biểu đồ lực dọc ta viết được: qmax l Pmax l R22 − R12 2 π S= = 2 2 2 t (6 17) 19 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Ứng suất tương đương theo... của S vào biểu thức (6. 18) ta viết được ứng suất tương đương như sau: 2 3.( R1 + R2 ) 4 (6. 19) σ td = M x + 3 2 2 2 2.tg β ( R1 + R1.R2 + R2 ).π R1 ( π R1 ) 2 2 22 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Xác định góc nâng của đường vít xoắn như sau: t t tg β = = (6. 21) π dtb π (R1 + R2 ) 23 PHẦN 4 Từ đó ta tìm được lực cắt Q: pr N Q= − (6. 43) 2 2π r Góc xoay... tìm được lực cắt Q: pr N Q= − (6. 43) 2 2π r Góc xoay tính theo sau : C2 1 Q.dr dr θ = C1r + − (6. 44) r ∫ ∫ r D r Thay giá trị của Q từ ( 6. 43 ) vào (6. 44) , ta có : (6. 45) C 1 N pr θ = C1r + 2 + r − dr dr ∫ ∫ r Dr 2π x 2 PHẦN 4 Lấy tích phân , rồi đạo hàm của nó , ta được : (6. 46) C2 1 4 N 2N 2 θ = C1 − 2 + ln r + − 3 pr r Dr π π Các hằng số tích phân... = (6. 47) 1 2N 4N 2 1 + µ ln R + 1 − µ − 3 + µ pR ( ) ( ) ( ) 16 D ( 1 + µ ) π π Thay các giá trị vào để tính ra θ và , sau đó ta tính được mômen r theo phương hướng tâm Mr và phương vòng Mt: 1 4N r Mr = ( 1 + µ ) ln + p ( 3 + µ ) ( R 2 − r 2 ) 16 π R (6. 48) 1 4N Mt = 16 π ( 1 + µ ) ln r 4N − ( 1 − µ ) + pR 2 ( 3 + µ ) −27pr 2 ( 1 + 3µ ) R π PHẦN 4 Trong 2 công thức ( 6- 48... F là diện tích của tiết diện trục vít, cm2; • Wp là moment chống xoắn của tiết diện trục vít, cm3 20 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Thay giá trị của σ và τ vào biểu thức trên ta có ứng suất tương đương: Mx 2 S 2 σ td = ( ) + 4.( ) F Wp (6 18) Ta lập tỉ số giữa với S M x 2 R + R1.R2 + R = tg β S 3 R1 + R2 2 1 2 2 21 2 TÍNH BỀN TRỤC VÍT Suy ra: 3.M x ( R1 + R2 ) S=... ra bởi lực == (6. 11) Cường độ momen xoắn liên tục: = = (6. 12) 1 Xác định lực tác dụng lên trục Áp suất cũng tạo ra tải trọng ngang theo trục y với cường độ và theo trục z với cường độ Lực ngang: = = (6. 13) Cường độ lực ngang liên tục trong mp xy: = = (6. 14) 1 Xác định lực tác dụng lên trục Cường độ lực ngang liên tục trong mp xy: = = (6. 14) Cường độ lực... −27pr 2 ( 1 + 3µ ) R π PHẦN 4 Trong 2 công thức ( 6- 48 ) chỉ có N là ẩn số Để tìm được N ta cần tìm được độ võng của bản W: W = − ∫ θ dx (6- 49) + C3 Thay giá trị từ (6- 48 ) vào ( 6- 49 ) rồi lấy tích phân , ta có : r 2 2N r 3+ µ (5-50) W = C3 − ln − 16 D π R 2 ( 1 + µ ) p 3 + µ 2 r 2 R − + 2 2 1+ µ ... Đầu • Máy ép vít đẩy? Mô 1.1 Sự thay đổi áp suất theo chiều dài trục Mở đầu Tính toán máy ép ? Tải trọng tác dụng lên trục vít Tính toán Máy ép trục vít Tính bền trục vít Tính bền cánh vít Tính... trục: (6. 2) + Áp suất vòng: (6. 3) Tách bề mặt phân tố dF: Xác định lực tác dụng lên trục Tách bề mặt phân tố dF: (6. 4) Lực dọc trục (giới hạn góc α) = = = (6. 5) (6. 6) Xác định... (6. 21) π dtb π (R1 + R2 ) 23 PHẦN Từ ta tìm lực cắt Q: pr N Q= − (6. 43) 2π r Góc xoay tính theo sau : C2 Q.dr dr θ = C1r + − (6. 44) r ∫ ∫ r D r Thay giá trị Q từ ( 6. 43 ) vào (6. 44)