3.5.1 Расчет вала измельчающего барабана

Вал измельчающего барабана имеет привод через упругую муфту непосредственно от электродвигателя типа 4А180М мощностью 30 кВт и частотой вращения 3000 об/мин.

Различают проектный и проверочный расчет валов.

Проектный расчет вала производится на статическую прочность для ориентировочного определения диаметра выходного конца вала, который в данном случае испытывает лишь одно кручение.

Материал вала - принимаем сталь 45, для которой

Диаметр расчетного сечения вала определяем по формуле:

(3.25)

Где М_к - крутящий момент, Н·мм;

[ф]_к - допустимое напряжение на кручение, для вала из стали 45 принимаем

[ф]_к = 25 Н/мм².

(3.26)

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного.

Принимаем d = 48 мм.

Диаметр вала в месте посадки полумуфты d = 48 мм получен расчетом. Диаметр в месте посадки подшипников принимаем d₁ = 50 мм, чтобы внутреннее кольцо подшипника прошло свободно через посадочное место под полумуфту.

Диаметр в месте посадки измельчающего барабана берем d₂ = 60 мм по тем же соображениям.

Проверочный расчет вала производим на статическую прочность.

Проверка вала на статическую прочность ведется для предупреждения пластических деформаций в период действия пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Эквивалентное напряжение у_э для опасного сечения вала определяем по гипотезе энергии формоизменения [10]:

(3.27)

В период пуска кратковременная (пиковая) нагрузка в 1,8 раза больше номинальной.

.(3.28)

Для данного вала изгибающий пиковый момент отсутствует у_max = 0.

Расчетное касательное напряжение:

(3.29)

Предельное допустимое напряжение для стали 45:

(3.30)

Эквивалентное напряжение равно:

(3.30)

Статистическая прочность вала в опасном сечении обеспечена.