,PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN, wały i osie

69. Definicja osi i wałów maszynowych. Klasyfikacja osi i wałów.

Osiami lub wałami nazywamy części służące do podtrzymywania ruchomych elementów maszynowych (przeważnie kół napędowych i innych), a same podparte w łożyskach.

Wałem nazywamy część, której głównym zadaniem jest przenoszenie momentu skręcającego.

Osie to tylko takie elementy, których zadaniem jest tylko podtrzymywanie elementów ruchomych. Oś nie przenosi w zasadzie momentu skręcającego.

Klasyfikacja osi i wałów:

- gładkie

- kształtowe - przekrój poprzeczny zmienny

Ze względu na sztywność:

- sztywne

- półsztywne

- giętkie

71. Obliczanie wałów maszynowych dwupodporowych.

Wały dwupodporowe obliczamy na zginanie i skręcanie. W dowolnym przekroju wału panują naprężenia normalne wywołane zginaniem.

oraz styczne wywołane skręcaniem

naprężenia zastępcze

(1)

- przyjmujemy naprężenia zastępcze

gdzie zredukowane naprężenie

Przekształcając ten wzór następująco

gdzie

możemy obliczyć tak zwany moment zastępczy

W przypadku jednoczesnych naprężeń zginających i skręcających obustronnie zmiennych, ważny będzie wzór (1) oraz wynikający z niego wzór na moment zastępczy.

Warunek wytrzymałości dla danego przekroju ma postać

stąd średnica danego przekroju dla wału pełnego

[cm]

dla wału drążonego uwzględniamy wartość wskaźnika wytrzymałości

72. Obliczanie wału z warunku dopuszczalnych odkształceń skrętnych

Warunek wytrzymałości na skręcanie

moment skręcający

stąd średnicę wału można obliczyć ze wzoru

Wały długie ulegają znacznym odkształceniom skrętnym. Obliczanie cieńszych wałów uzależnia się często nie tylko naprężeń skręcających , ale i od dopuszczalnego kąta skręcania,

który wynosi 1/4o na metr długości wału. Kąt skręcania wału możemy obliczyć ze wzoru

gdzie

l - oznacza długość odcinka skręcanego

G -moduł sprężystości postaciowej, którego wartość dla stali węglowej można przyjąć równą 810000 MN/m2.

Io - biegunowy moment bezwładności przekroju wału

ϕ=0,004 rad /m

rad /m

rad /m

73. Obliczanie wałów maszynowych wielopodporowych

Długie wały wielopodporowe stanowią one belki na wielu podporach jednocześnie skręcanie zginane. Ponieważ nie znamy z góry rozstawienia podpór, więc upraszczamy sobie zagadnienie obliczając je tylko na skręcanie. Przyjmujemy za to niższe naprężenia dopuszczalne . Obciążenie skrętne takich wałów może być co najwyżej tętniące. Bierzemy do obliczenia naprężenie ksj zmniejszone o połowę. Ponieważ 0,5 ksj = kso, a więc do wzorów można zamiast ksj wstawić kso. Warunek wytrzymałości na skręcanie ma więc postać

74. Sprawdzenie sztywności statycznej i dynamicznej wałów, prędkość krytyczna.

Sztywność statyczna jest to właściwość wału polegająca na odkształcaniu się pod działaniem sił statycznych obciążających go. siłami tymi są przede wszystkim ciężary wirników oraz siły pochodzące od elementów współpracujących, a więc naciski na koła zębate, naciągi pasów w przypadku kół pasowych itp. Sprawdzenie sztywności polega na obliczeniu maksymalnego ugięcia wału (strzałki ugięcia) i sprawdzaniu, czy nie przekracza ona wartości dopuszczalnych dla danego typu maszyn.

Wzór określający strzałkę ugięcia ma postać:

gdy masa jest umieszczona w środku wału, to znaczy a = l/2 wtedy

Strzałka ugięcia wałów maszynowych nie powinna na ogół przekroczyć wartości:

fdop = (0,0002 ÷ 0,0003) l

Ugięcia styczne wału:

Sztywnością dynamiczną wału określamy jako właściwość ulegania odkształceniom w warunkach ruchu wału.

Dynamiczne ugięcie wału:

Na masę m działa w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału siła sprężystości ugiętego wału proporcjonalna od ugięcia y : S = k⋅y; przekładamy dla ośrodka masy siły d’Alamberta: B = m⋅y+e)⋅ω2

Siły te równoważą się: ky = m⋅(y+e)⋅ ω2

wyznaczamy stąd ugięcie dynamiczne y:

Stosunek k/m jest kwadratem częstości drgań giętych masy m na wale o sztywności k

stąd:

Współczynnik siły sprężystej k może być wyznaczony jako stosunek ciężaru wirnika do statycznej strzałki ugięcia

stąd częstość drgań giętych

Krytyczna prędkość kątowa wynosi:

ωkr = b =

a krytyczna ilość obrotów

nkr =


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
osie i wały, Podstawy konstrukcji maszyn zadania, PKM
osie i wały (2), Podstawy konstrukcji maszyn zadania, PKM
osie i wały---do druku, Podstawy konstrukcji maszyn zadania, PKM
krawiec,podstawy konstrucji maszyn II,WAŁY
krawiec,podstawy konstrucji maszyn II,zarys ewolwentowy i cykloidalny
Projekt z podstaw konstrukcji maszyn
Podstawy konstrukcji maszyn Mazanek cz 2
podstawy konstrukcji maszyn I ETI
belka, Podstawy konstrukcji maszyn(1)
buum, PWr, PKM, Podstawy konstrukcji maszyn, Pytania
Badanie efektywnosci pracy hamulca tasmowego1, Mechanika IV semestr, Podstawy Konstrukcji Maszyn UT
,PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN, POŁĄCZENIA SPAWANE
krawiec,podstawy konstrukcji maszyn I,wytrzymałość zmęczeniowa
,PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN, SPRZĘGŁA
krawiec,podstawy konstrukcji maszyn I,Pytania do egzaminu
krawiec,podstawy konstrucji maszyn II,łożyska
magda pkm zaliczenie leciejewski, Podstawy konstrukcji maszyn zadania, PKM
PKM - opracowania roznych pytan na egzamin 6, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji

więcej podobnych podstron