Theo phần tính toán trên ta thấy trục cán biên dạng thứ 1 chịu lực lớn nhất trong 3 trục cán. Do đó ta sẽ tính mô men cần thiết cho trục 1
Mô men cần thiết để quay trục: Mbd = Mc + Mms + M0
- Momen cán(công thức 5.30, [9]): Mc = 2P.a (Kg.mm) Trong đó: P - Lực cán; P = 5828 (N)
a - cánh tay đòn; a = (0,35 ÷ 0,45)l; Chọn a = 0,4 l = 0,4.14,6 = 5,84 (mm) (l – chiều dài phần phôi tiếp xúc với trục cán)
Vậy: Mc = 2P.a = 2. 5828. 5,84 = 68071,04 (N.mm)
- Momen ma sát (Mms) gồm momen do lực cán sinh ra tại cổ trục cán (Mms1) và momen ma sát giữa phôi và quả lô cán (Mms2)
Mms = Mms1 + Mms2
Trong đó: Mms1 = P.f'.d (công thức 5.32 - [9])
P - Lực cán; d - đường kính cổ trục cán (chon d = 30 mm) f' - hệ số ma sát của ổ đỡ trục cán chọn theo bảng 4.4
Bảng 4.4 - Hệ số ma sát của ổ đỡ trục cán f' Loại ổ đỡ trục cán f' Ổ đỡ ma sát lỏng Ổ đỡ ma sát nửa lỏng Ổ bi Ổ trượt có 2 loại + Loại trục làm bằng thép + Loại trục làm bằng sứ 0,003 ÷ 0,0005 0,006 ÷ 0,01 0,003 ÷ 0,005 0,04 ÷ 0,1 0,005 ÷ 0,01 Chọn f' = 0,04 (trục làm bằng thép) Mms1 = P.f'.d = 5828. 0,04. 30 = 6994(N.mm) Mms2 = (0,08 ÷ 0,12)(Mc + Mms1) = 0,1(68071 + 6994) = 7507 (Nmm)
- Momen không tải (Mo) sinh ra để thắng trọng lượng của các chi tiết quay khi máy chạy không tải. Momen không tải thường bằng (3 ÷ 6%)Mc (5.34 - [9]).
Mo = 3% Mc = 0,06.68071 = 4084 (N.mm)
- Momen động (Mđ = 0) vì khi cán không có sự tăng tốc hoặc giảm tốc. Vậy mô men cần thiết để quay trục là:
Mbd =Mc +Mms + M0 = 68071 + 6994 + 7507 + 4084 = 86656 (N.mm) = 86,656 (Nm)
Công suất cần thiết để quay trục cán biên dạng Nbd = Mbd.
Xác định tốc độ góc của trục cán biên dạng
Tốc độ ra của ống: vrô = vđph. cosα từ đó vđph = vrô/ cosα ( theo mục 3.7.1) vrô = 1,5 (m/phút) từ đó vđph = 1,5/ 0.07962 = 18,84 (m/phút)
đ = → = đ = ,
. , = 7,85 (rad/s) nên n1= 74,96 ( vòng / phút) Nbd = 86,656. 7,85 = 680 ( W) = 0,68 (kW)
Do đó công suất cần thiết cho bộ phận cán biên dạng N1 = 3Nbd = 3.0,68 = 2,04 (kW)