Расчет станины щековой дробилки со сложным качанием щеки
Определяем расчетное усилие по формуле
Qp =
где Qp – расчетное усилие, Н;
 - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, обычно принимают = 1,5;
Qmax - максимальное дробящее усилие, Qmax = 2036548,19 Н.
Qp=
Определяем момент, изгибающий боковую стенку, по формуле:
где Qp - расчетное усилие, L – длина передней стенки (неподвижной щеки), принимаем из расчета L = 0,9 м;
J – момент инерции сечения передней стенки,
Определяем момент инерции сечения передней стенки относительно оси y
где h - высота сечения передней стенки, принимаем по /1/ h = 1 м; b – ширина сечения передней стенки, принимаем по /1/ b = 0,275 м.
Определяем момент инерции сечения боковой стенки относительно оси х
 - момент инерции сечения боковой стенки относительно оси y,
h - высота сечения передней стенки, принимаем по /1/ h = 1,3 м; b – ширина сечения передней стенки, принимаем по /1/ b = 1,538 м.
Определяем момент, изгибающий боковую стенку, по формуле /2/
где Qp - расчетное усилие, L – длина передней стенки (неподвижной щеки), принимаем из расчета L = 0,9 м;
J – момент инерции сечения передней стенки, J = 0,00173;
Определяем наибольшее напряжение от изгиба в передней стенке по формуле:
где М – изгибающий переднюю стенку момент, М =345847,178;
J – момент инерции сечения передней стенки, J = 0,00173.
Определение напряжения изгиба от момента и растяжения от расчетной нагрузки по формуле: дробилка щека привод мощность
где
Qp - расчетное усилие,
F – площадь сечения каждой из двух боковых стенок, по /1/ принимаем
F =
где F – площадь сечения каждой из двух боковых стенок; l – длина боковой стенки, l = 1,4 м;
F =
Определил расчетное усилие Qр=3054822,27Н, момент изгибающий боковую стенку М=341487, момент инерции сечения перед стенками относительно оси у, J=0,00173, оси х, J=0,28158, определил напряжение изгиба от момента и растяжения получил значение равное 4,135Мпа.
где m – масса маховика, кг; J – момент инерции маховика, J = 696;
m=(4 696)/3,42=814кг.
Определяем момент на валу эксцентрикового вала:
М=N/2 П n
где, М- момент на валу эксцентрикового вала, N- мощность двигателя дробилки, П =3,14, n- частота вращения маховика.
М=22234/(2 3,14 3,44)=1029 кг м2
Определил работу совершаемую маховиком А=6466,0405Дж, момент инерции маховика J=696, диаметр маховика D=1,85м, массу маховика m=814кг, момент на валу эксцентрикового вала М=1029.
где е – ширина выпускной щели, принимаемая равной наименьшему размеру получаемого щебня, е = 0,045м; s – ход щели дробилки, s = 0,074м;
F=(2 0,045+0,074)/2 0,074/0,36=0,097.
Затем определяем объем выпадающей из камеры дробления дробилки призмы по формуле /2/
s – ход щели дробилки, s = 0,074м; е – ширина выпускной щели, принимаемая равной наименьшему размеру получаемого щебня, е = 0,045 м;
V=(0,4 0,074 (2 0,045+0,074))/2 0,36=0,006742
Определил производительность дробилки П=8м3/час, средний продукт дробления d=0,082м, длину камеры дробления, площадь призмы трапециидального сечения F=0,097, объем выпадаемой из камеры дробления дробилки призмы V=0,006742.
Определяем крутящий момент, возникающий от усилия, приложенного к эксцентрику по формуле:
M=P e, (3.9)
где M- крутящий момент возникающий от усилия, приложенного к эксцентрику,; P – усилие, закручивающий вал, принимаем P = 982940; е – эксцентриситет вала, е = 0,012 м.
M=982940 0,012=11795,3.
Определение изгибающего момента, действующего на главный вал 1) Определяем изгибающий момент, действующий на главный вал, по формуле:
Mи=(S L)/4, (3.10)
где Mи - изгибающий момент, действующий на главный вал;
L – расстояние между опорами эксцентрикового вала, из конструктивных соображений принимаем L = 1,19 м.
Mи=(190570 1,19)/4 =56694,58 Определяем диаметр эксцентрикового вала по формуле /3/
где d –диаметр главного вала, м;
Из конструктивных соображений по стандартному ряду принимаем d = 0,2 м.
где
d –диаметр главного вала, d =0,2 м.
Для определения нормального напряжения изгиба воспользуемся формулой:
где
d –диаметр главного вала, d =0,2 м.
Определяем суммарное напряжение по формуле /2/
где
Определил крутящий момент М=11795,3, изгибающий момент равен 56694,58, диаметр эксцентрикового вала d=0,086м.
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Составим кинематическую схему существующей щековой дробилки СМД-109А.
1.Электродвигатель. 4.Червячное колесо. 7.Муфта. 2.Муфта. 5.Подвижная щека. 3.Червяк. 6.Неподвижная щека.
Примем предварительно КПД червячного редуктора по формуле ƞ ≈ 0,8 Требуемая мощностьэлектродвигателя
Ртр =
По табл. П1 приложения по требуемой мощности Ртр = 45кВт выбраем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А80А4, S = 54%,.
nдв = 1000 - 0,054*1000 = 1419 об/мин.
Углавая скорость ωдв = По табл. П2 диаметр выходного конца вала ротора dдв. Передаточное число (равное передаточному отношению)
u =
|
Qmax, (3.1)
Н.
, (3.2)
- изгибающий боковую стенку момент;
= 3054822,27 Н;
- длина боковой стенки, принимаем по /1/ 
- момент инерции сечения боковой стенки,
, (3.3)
- момент инерции сечения передней стенки относительно оси y,
.
, (3.4)
кг м2.
.
, (3.5)
- изгибающий переднюю стенку момент, Н;
, (3.6)
- наибольшее напряжение от изгиба в передней стенке, МПа;
- расстояние от нейтральной оси до наиболее растянутых волокон (радиус инерции), принимаем по /1/ 
МПа.
, (3.7)
- расстояние от нейтральной оси до наиболее растянутых волокон (радиус инерции), принимаем по /1/ 
= 0,138 м;
, (3.8)
- ширина боковой стенки, принимаем по /1/ 
= 0,275.
.
МПа.
, (2.8)
- угол захвата между щеками, 
.
(2.9)
- сила, действующая на подшипники вала, приложенная по шатуну, из расчетов принимаем 
, (3.11)
- допускаемое напряжение на изгиб, принимаем по /4/ для Ст 45Х 
- изгибающий момент, действующий на главный вал, 
= 56694,5;
- крутящий момент возникающий от усилия, приложенного к эксцентрику, 
м.
, (3.12)
- напряжение кручения, МПа;
МПа.
, (3.13)
- нормальное напряжение изгиба, МПа;
МПа.
, (3.14)
- суммарное напряжение, МПа;
- нормальное напряжение изгиба, 
= 777,7 МПа;
- напряжение кручения, 
= 80,9 МПа.
МПа.
= 
= 45 кВт
= 
= 100 рад/с.
= 
= 
= 12,61 = 12,6
