Анализ дозирующего оборудования (стр. 2 из 3)

Труба для подачи продукта:

Изготавливается под тару, которая используется для загрузки продукта, при этом учитывают все особенности и подбирают оптимальное решение, учитывая внутренний диаметр горлышка и высоту тары.

Блок регулировки дозы:

1) Обеспечивает плавную регулировку;

2) Позволяет задавать относительно шкалы требуемую величину дозы.

Привод обеспечивает:

1) Более плавной регулировки производительности;

2) Простоты и надежности при эксплуатации.

Режим работы: автоматический

РАСЧЕТЫ

1. Определим производительность дозатора [5]:

Q = 47D²tknρ = 47×0,04²×0,9×0,04×0,9×0,5×900 = 1,1 кг/ч,

где D - диаметр шнека, D = 0,04 м;

t = (0,8…1,0)D;

k = 0,8…1,0;

n – частота вращения, n = 0,33…0,66 об/с;

ρ – плотность дозируемого материала, ρ = 900 кг/м³.

Определим мощность дозатора [5]:

N = N(1) +N(2),

где N(1) – потребляемая мощность, N(1) = 0,8 кВт;

N(2) – мощность на преодоление силы трения в подшипнике.

2. Определим мощность на преодоление силы трения в подшипнике [5]:

N(2) = 0,05 kGDn = 0,05*0,8*10*0,02*0,5 = 0,004 кВт,

где k - коэффициент трения, k = 0,75…0,8;

G - сила тяжести, G = 10 кг;

D - диаметр цапфы, D = 0,02 м;

n - частота вращения, n = 0,5 об/с.

Тогда общая мощность равна:

N = 0,8 + 0,004= 0,804 кВт.

ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

1. Определение толщины стенки корпуса дозатора [4]

S =

= = 0,0034 м = 3,4 мм.,

где Dn – наружный диаметр корпуса дозатора, Dn = 0,15 м;

m – запас устойчивости, m = 4,6;

Е – модуль упругости, Е = 200 ГПа;

Е - модуль упругости материала корпуса при температуре 20°С, Е = 210 ГПа;

L – длина корпуса дозатора, L = 1 м.;

С – прибавка на коррозию, С = 0,002…0,004 м.

2. Расчет болта с шестигранной головкой на напряжение растяжения [4].

При вращении болта под действием момента, создаваемого усилием на рукоятке ключа, болт получает затяжку. Стержень болта растягивается усилием затяжки и скручивается моментом Мр в резьбе. Поэтому расчет необходимо вести по приведенному напряжению (оно примерно на 80 % больше напряжения растяжения).

Рисунок 1 – Схема сил, действующих на болт

,

= 1,8 = 35 МПа <=150 МПа

где Q- расчетная осевая нагрузка, Н;

d - внутренний диаметр резьбы болта, мм;

[

]- допускаемое напряжение растяжения, МПа.

Далее можно определить коэффициент запаса прочности по формуле:

,

n =

= 4,3.

3. Расчет вала на прочность [1,2,3]

Общий коэффициент запаса прочности

S =

/ .

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

= /

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

= /

Вычислим значения

и в зависимости от предела прочности по эмпирическим формулам:

= 0,35 + (70…120)МПа,

= 0,58 ,

где

- предел прочности стали,

и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении,

и - масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений,

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости,

- амплитуда циклов нормальных напряжений,

- амплитуда циклов нормальных напряжений,

и - коэффициенты.

= 0,35×700 + 100 = 245 МПа,

= 0,58×700 = 406 МПа,

= = 1,8,

= = 2,32,

S =

= 1,44.

Определим номинальные напряжения изгиба и кручения:

= ,

Wн =

( 1- 1,54 ),

где а – диаметр поперечного отверстия, м.

= ,

Wкн =

( 1- ).

Wн =

( 1- 1,54 ) = (1- 1,54 ) = 6,6× м³,

= = = 10,6 МПа,

Wкн =

( 1- ) = (1- ) = 1,4× м³,

= = = 42,85МПа.

4. Расчет вала на изгиб и кручение.[1,2]:

Проведем расчета кругового вала кругового поперечного сечения на совместное действие изгиба и кручения (рис. 1).

Примем следующий порядок расчета.

1. Разлагаем все внешние силы на составляющие P1x, P2x,..., Pnx и P1y, P2y,..., Pny.

2. Строим эпюры изгибающих моментов My и My от этих групп сил.

У кругового поперечного сечения все центральные оси главные, поэтому косого изгиба у вала вообще не может быть, следовательно, нет смысла в каждом сечении иметь два изгибающих момента Mx, и My а целесообразно их заменить результирующим (суммарным) изгибающим моментом (рис. 2).

3. Строим эпюра крутящего момента Мz.

Наибольшие напряжения изгиба возникают в точках k и k’, наиболее удаленных от нейтральной оси (рис. 3), где Wизг — момент сопротивления при изгибе.

В этих же точках имеют место и наибольшие касательные напряжения кручения, где Wр— момент сопротивления при кручении.

Имеем

Учитывая, что Wр=2 Wизг, для эквивалентных напряжений получаем