Инженерная оптимизация смесительного и валкового оборудования. Клинков А.С - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

b
1
h
1
b
а
0,77h
1
0
,
2
5
b
1
R
b
а
R
а) б)
Рис. 6. Варианты нижнего затвора:
а –
существующий;
б
– предполагаемый
1.1.2. Расчёт на прочность и жёсткость роторов резиносмесителей
Роторы резиносмесителей в процессе работы подвергаются силовому воздействию как от касательных сил,
возникающих вследствие большого коэффициента трения между перемешиваемой резиновой смеси и стальной
поверхностью камеры, так и от собственного веса самого ротора. Роторы являются наиболее нагруженными деталями
резиносмесителя. От их прочности и жёсткости зависит не только качество получаемой резиновой смеси, но и
надёжность машины в целом.
Предлагаемые ранее методы расчёта роторов на прочность и жёсткость [5, 6] принимают за основу упрощённую
расчётную схему. Ротор рассчитывался на прочность по схеме двухопорной балки постоянной по длине жёсткости,
нагруженной в средней части радиальной равномерно распределённой нагрузкой от деформируемой смеси,
собственного веса и постоянного крутящего момента. Реальная расчётная схема ротора ввиду наличия двух винтовых
лопастей овального профиля выглядит значительно сложнее. Гребни лопастей ротора выполнены для каждого участка
с различными углами подъёма винтовой линии, что сказывается на распределении усилий и на переменность
геометрических характеристик сечения по длине ротора. Далее, в методике [5] не учитывается влияние сил в зацеплении
зубчатого колеса, расположенного на конце консольной части ротора. Всё это в конечном итоге сказывается на
окончательном результате расчёта напряжений и перемещений в наиболее опасных сечениях ротора.
Поэтому возникает необходимость более детально исследовать напряженно-деформированное состояние рабочих
органов смесителя-роторов.
В связи с тем, что два ротора резиносмесителя имеют одинаковую конструкцию и размеры и находятся в
одинаковых условиях нагружения, в дальнейшем будем проводить расчёты для одного из них. Общий вид
двухлопастного ротора овального профиля показан на рис. 7,
а
. Витки ротора имеют два самостоятельных участка, не
являющихся продолжением один другого и выполненные по винтовой линии. Длина этих участков различна: одного
(0,65 – 0,55)
l
, другого (0,35 – 0,45)
l
,
где
l
– длина рабочей части ротора. Фигурная часть лопастей выполнена для
каждого участка с различными углами подъёма винтовой линии: на длинном участке α = 30º, на коротком γ = 45 º, что
улучшает условия перемешивания смеси.
В процессе вращения ротора в зазоре между передней заостренной кромкой ротора и стенкой смесительной
камеры вследствие трения резиновой смеси по стальной поверхности создаётся касательная сила сопротивления
R
,
определяемая по формуле
D
M
R
c
2
=
, (18)
где
D
– наибольший диаметр ротора;
М
с
– момент вращения переднего и заднего роторов (принимаем
одинаковыми);

Страницы