Инженерная оптимизация оборудования для переработки полимерных материалов. Клинков А.С - 166 стр.

UptoLike

166
Исходные данные:
D = 0,16 м; d
2
= 0,095 м; d
3
= 0,080 м; D
1
= 0,15 м; D
2
= 0,5 м;
D
3
= 0,13 м; l
1
= 0,32 м; l
2
= 0,11 м; l
3
= 0,115 м;
материал валка сталь 40Х; Е = 2·10
5
МПа; µ = 0,3; [σ] = 150 МПа
[21];
максимальное распорное усилие на валок 2P = 80 кН = 8·10
4
Н,
что соответствует распределённому усилию по длине рабочей части
валка q
p
= 250 кН (рис. 2.47).
При этом в расчётах приняты следующие ограничения на размеры
проектных параметров:
0,04 d
01
0,12 м; 0,04 d
02
0,07 м; 0,04 d
03
0,055 м.
Система уравнений по ограничению прочности принималась в
виде
01
][
max1
σ
σ
;
01
][
max2
σ
σ
; 01
][
max3
σ
σ
.
Максимальные эквивалентные напряжения
Е
эmax1
σ=σ
,
С
эmax2
σ=σ
,
А
эmax3
σ=σ
соответственно в бочке, цапфе и присоедини-
тельной части валка определялись по формулам [56, (3.34), п. 3.4.9].
Функция минимального объёма конструкции валка вальцев имеет
вид
.)(2)(2)((4/),,(
3
2
03
2
32
2
02
2
21
2
01
2
030201
lddlddldDdddV ++π=
Для получения проекта минимального объёма используется МСД
при следующих данных: шаг вычислений t = 0,001 м; начальная стар-
товая точка
м04,0 м;04,0м;04,0
)0(
03
)0(
02
)0(
01
=== ddd
число; опреде-
ляющее окончание процесса поиска оптимального решения ε = 0,001.
В результате решения поставленной задачи на ЭВМ с использо-
ванием программы 8 (прил.) [65, 66], реализующей метод скользящего
допуска получены следующие значения оптимальных проектных
параметров валка вальцев:
м.05,0 м;07,0 м;120,0
*
03
*
0201
===
ddd
Минимальный объём (масса) станины составил V
min
= 4,210
–3
м
3
(M = 32,2 кг), что примерно в 2 раза меньше объёма конструкции
существующего валка, полученного из расчёта по допускаемым
напряжениям, который составил V
[σ]
= 8,110
–3
м
3
(M = 63,6 кг).