• Tính sơ bộ.
Thùng có tải trọng lớn, quay chậm và nhiệt độ làm việc cao nên chọn lắp vành đai tự do vào thân thùng dùng chân đế. Giữa chân đế và thùng có tấm tăng cứng dày 5- 20mm. Giữa chân đế và mặt trong vành đai có đặt các tấm hạn chế va đập bằng thép mỏng.
Chọn sơ bộ đường kính vành đai (theo Tr.249[3]):
Dv = (1,1 ÷ 1,2)Dt
Trong đó:
Dv: Đường kính trong vành đai Dt: Đường kính ngoài thùng. Dv = (1,1 ÷ 1,2) . (2200+8.2) = (2437 ÷ 2659) (mm). Chọn Dv = 2440mm. Chọn sơ bộ bề rộng vành đai (vòng ngoài): B = 200mm.
Thùng nặng, bề dày vành đai được tính theo Tr.250[3]:
Hình 3.4: Kết cấu lắp chân đế - vành đai. 1: Chân đế. 2: Vành đai. 3: Các tấm căn. 4: Tấm tăng cứng. 5: Thân thùng.
1 3
4 5 2
Chọn h = 80mm.
Đường kính ngoài vành đai:
Dnv = 2440 + 80 . 2 = 2600 (mm)
Chọn sơ bộ góc vát đầu đai: β1 = 8o.
Coi vành đai hình vành khăn, vật liệu chế tạo là thép CT35, khối lượng vành đai: Chọn sơ bộ khối lượng chân đế và các tấm tăng cứng, tấm căn: 4kg/bộ.
Mỗi đai được lắp trên 12 chân đế, thùng lắp 2 đai. Khối lượng tổng cộng 2 đai và chân đế:
MD = 2 (994,4 + 12 . 4) = 2084,8 (kg)
• Kiểm tra bền vành đai
Khi thùng quay làm việc, trọng lượng các cánh đảo trộn, lượng vật liệu trong thùng xem như tải trọng phân bố đều. Trọng lượng bánh răng vòng, vành đai là các tải trọng tập trung, nhưng để tiện ta cũng xem chúng như tải trọng phân bố đều.
Tổng trọng lượng thùng là:
Với GT, GC, GV, GD, GR lần lượt là trọng lượng thùng, trọng lượng cánh, vật liệu, đai, và bánh răng vòng tính theo N.
Trọng lượng thùng:
Trọng lượng vật liệu:
Tải trọng tác dụng lên 2 vành đai:
Tải trọng trên mỗi vành đai là:
Chọn góc giữa 2 con lăn là 60o. Góc giữa lực tác dụng lên con lăn và phương thẳng đứng là 30o. GVHD: Vũ Hồng Thái 1 2 3 60o
Lực tác dụng lên con lăn (theo ):
Mô men uốn: Mu = A.Q.R (N.cm) Trong đó:
Q: Tải trọng thùng tác dụng lên đai, N. Q = T. R: Bán kính trong vành đai, cm. R = 122cm.
A: Hệ số phụ thuộc kiểu lắp. Vành đai lắp tự do trên chân đế, A = 0,08. Mu = 0,08 . 109327,1 . 122 = 1067032,5 (N.cm)
Vành đai thép C35 có ứng suất cho phép [σ] = 14600 (N/cm2) Mômen chống uốn: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mặt khác:
Vậy chiều dày vành đai 80mm là đủ bền. Với điều kiện trên thì ta có thể giảm độ dày đai. Tuy nhiên vành đai còn có nhiệm vụ giữ thùng khi tiếp xúc với con lăn chặn nên không được mỏng quá, ta giữ nguyên kích thước.
• Kiểm tra bền thùng.
Lực phân bố trên một đơn vị chiều dài thùng ( ):
GVHD: Vũ Hồng Thái SVTH: Đậu Ngọc Hoàng 38 L l M3
Do tác dụng của lực phân bố, mô men uốn có giá trị lớn nhất ở ba vị trí: hai vị trí đỡ và giữa thân thùng.
Giá trị mômen uốn ở hai vị trí đỡ (theo ):
Mômen uốn ở giữa thùng (theo ):
Để thân thùng làm việc đồng đều, ta chọn khoảng cách giữa hai vị trí đỡ l sao cho M1,2 = M3. Rút ra l = 0,586L. Mômen uốn lớn nhất (theo ):
Mômen xoắn sinh ra khi thùng quay (theo ):
Trong đó:
N: công suất tiêu hao, kW. n: Số vòng quay của thùng, v/ph.
Mômen chống uốn của tiết diện thân thùng (theo ):
Ứng suất sinh ra trên thùng (theo ):
σ < [σ] với [σ] = 146 N/mm2, là ứng suất cho phép vật liệu làm thành thùng. Vậy thùng đảm bảo bền.