Определение параметров шнека

Возникла необходимость в модернизации шнеков.

Определяем требуемую производительность шнека.

 

,

 

где: G - масса корма, т;

-требуемое время раздачи, принимаем исходя из требований, =0,3 ч.

 

G= ,

 

где: - фактическая производительность погрузчика-кормораздатчика, т/ч;

- время цикла, ч.

G=90·0,047=4,3 т.

Подставляем данные, полученные по формуле 5.2 в формулу 5.1.

=14,3 т/ч.

Определяем частоту вращения шнека погрузчика-кормораздатчика:

 

,

 

где: - производительность шнека, т/ч;

D=0,5 - диаметр шнека, м;

D=0,219- диаметр шнека, м;

S=0,43 - шаг шнека, м;

φ=0,7 - коэффициент заполнения шнека;

ρ - плотность корма, ρ=0,7 т/м³.

=312,7 об/мин.

Мощность, необходимая для привода погрузчика-кормораздатчика, расходуется на передвижение корма, на перемешивание и на перетирание компонентов между собой.

 

Nc=N₁+N₂+N₃,

 

где: N₁-мощность на передвижение корма;

N₂-мощность расходуемая на перемешивание корма;

N₃-мощность на перетирание компонентов между собой.

 

,

где: - производительность шнека, т/ч;

L-длинна шнека, м;

=17,6кВт.

 

,

 

где: S - шаг шнека, м;

n - частота вращения шнека, об/с;

f - коэффициент трения.

=12,2 кВт.

 

,

 

где: R - радиус шнека, м;

=2,7 кВт.

Nc=17,6+12,2+2,7=32,5 кВт.

Крутящий момент на валу шнека определяется по формуле:

;

 Нм.

Тангенс угла подъёма винтовой линии:

 

;

;

α=15,3º.

Приняв коэффициент трения f=0,6 , определим коэффициент трения скольжения по формуле :

 

;

 

.

Угол трения определим по формуле :

 

.

 

Осевое усиление на винт определяем по формуле :

 

,

 

где: k - коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем участке винта, k=0,7…0,8, принимаем k=0,7;

Н.

Поперечная нагрузка на участок шнека между двумя опорами определяем по формуле:

 

,

 

где: l - расстояние между опорами вала шнека, м;

Н.

Расчёт на прочность шнека погрузчика-кормораздатчика

Для расчёта шнека на прочность строим его расчётную схему и изображаем действующие на шнек нагрузки рис.6.1.

Определяем реакции в опорах:

 Н.

 ;

 

 

 Н.

На основании полученных результатов строим эпюру изгибающих моментов:

 

;

 

Рассчитаем нагрузку, действующую на шнек в месте расположения выгрузных лопаток:

;

Н.

Определим реакции в опорах и построим эпюру изгибающих моментов:

;

Н.

;

Н.

;

;

Н·м;

 Н·м.

 Н·м.

 

;

 

 Н·м.

 Н·м.

Расчёт сварного соединения

Рассчитаем сварной шов соединения при сварке вала шнека с витком.

Условие прочности сварного соединения определяется по формуле:

 

,

 

где: - осевое усилие на винт, Н;

k - катет шва, м;

l - длинна витка, м.

Допускаемое напряжение на срез =80 МПа.

Н/м².

Условие прочности сварного шва соблюдается, так как :

τ=1,62 МПа< =80 МПа.

 

РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ