Определение напряжений действующих на рубашку трубчатого вала

Максимальное напряжение в рубашке вала определяется по следующей

формуле:

Рис. 6. Сеточная часть с плоским столом

1- грудной вал; 2 – формующий ящик; 3 – гидропланочный ящик; 4 – консольный стол; 5 – «мокрый» отсасывающий ящик; 6 – регистровый вал; 7 – отсасывающий ящик; 8 – отсасывающий гауч – вал; 9 – сеткоповоротный вал; 10 – сеткоправка; 11 – сетковедущий вал; 12 – сетконатяжка; 13 – измерительный вал

Если значения допускаемых напряжений в МПа, то для сравнения расчётные значения в кПа надо разделить на 1000.

где М_изг.max. – максимальный изгибающий момент, возникающий посередине вала (см. рис.8), кН·м;

W_р – момент сопротивления рубашки вала по середине, м³

Изгибающий момент, действующий на рубашку вала, зависит от нагрузок, действующих на вал и веса самого вала.

На рисунке 6 представлена схема сеточной части и положение самого нагруженного трубчатого вала – сеткоповоротного вала. На рисунке 7 представлена схема нагружения сеткоповоротного вала. Сеткоповоротный вал в современных сеточных частях всегда является приводным и при плоском столе и его привод обеспечивает до 60% потребляемой мощности сеточной части машины. После сеткоповоротного вала по нижней ветви идёт измерительный вал, который автоматически контролирует заданное натяжение сетки, передавая сигнал об изменении натяжения автоматической сетконатяжке. Поэтому после сеткоповоротного вала натяжение – q_сп. – известно. При расчётах, при наличии двух приводных валов гауч - вала и сеткоповоротного вала, неизвестным остаётся натяжение сбегающей ветви с гауч – вала и

Рис.7. Схема нагружения сеткоповоротного вала

набегающей на сеткоповоротный вал –q_нп [4]

, (26)

где -e- основание натурального логарифма;

μ – коэффициент трения сетки по покрытию сеткоповоротного вала.

Коэффициент трения синтетической сетки по резиновому покрытию - 0,25 ÷0,45 в зависимости от твёрдости резины

α – угол охвата сеткоповоротного вала сеткой, рад.

Для определения суммарной нагрузки действующей на сеткоповоротный вал спроектируем все силы на оси координат.

(27)

где q_сп. – заданное натяжение сетки, кН/м

Величина заданного начального натяжения синтетической сетки может быть от 4 до 8 кН/м. Для современных сеточных частей с плоскими столами можно принять начальное натяжение – 7кН/м.

В сеточных частях с формованием между двумя сетками начальное натяжение может достигать 8 ÷ 9 кН/м.

(28)

где q_G – вес вала, отнесённый к единице ширины сетки,

(29)

G – усилие от веса сеткоповоротного вала, кН (см. таблицу 5)

Таблица 10

Суммарная нагрузка определяется из формулы,

(30)

Изгибающий момент определяется из следующего выражения [6],

,кН·м (31)

где b_сет.- ширина сетки, м;

L – расстояние между подшипниковыми опорами, м;

x – текущая координата (по формуле И.Я. Эйдлина текущая координата отсчитывается от середины вала), м

При x = 0 в середине пролёта изгибающий момент максимальный

или

(32)

Рис. 8

Момент сопротивления рубашки трубчатого вала определяется по формуле;

³ (33)

I_р – момент инерции рубашки вала, м⁴,

, (34)

где D_нар. – наружный диаметр рубашки вала по металлу, м

d_вн. – внутренний диаметр рубашки вала