Прочностной расчет элементов пильного аппарата
Проверка пильной цепи на прочность заключается в определении напряжений в соединительных элементах при максимальных нагрузках, возникающих в процессе пиления.
Расчет пильной цепи на прочность ведется на разрыв звеньев, срез и смятие заклепок по максимальному усилию Smax возникающему в ней.
Максимальное усилие, растягивающее цепь в процессе пиления,
 ,
где Z – максимальное тяговое усилие на ведущей звездочке, Н; РМ – сила монтажного натяжения цепи, Н (80..100 Н); РЦ – нагрузка от действия центробежных сил, Н; РД – динамическая нагрузка, Н.
При известной мощности приводного двигателя максимальное тяговое усилие на ведущей звездочке
 ,
где NД – номинальная мощность приводного двигателя, кВт; КМ – коэффициент перегрузочной способности данного двигателя, (1,25); h – КПД передачи от двигателя на цепь; V – скорость резания, м/с.
Нагрузка от центробежных сил
 ,
где qЦ – вес одного погонного метра цепи, Н/м; g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2); R0 – радиус ведущей звездочки.
Диаметр звездочки
 ,
где t – шаг цепи, м;
Z – число зубьев звездочки (10-12);
Динамическая нагрузка
 ,
где LЦ – общая длина цепи, м; tЦ – шаг цепи, м; nЗВ – частота вращения ведущей звездочки, мин-1.
 ,
 .
Для определения напряжений в элементах пильной цепи составляется расчетная схема нагружения (рис. 13).
Боковые и средние соединительные звенья цепи проверяются на разрыв в наиболее опасном сечении.
Напряжение в боковом соединительном звене
 ,
где К3 – коэффициент запаса прочности (К3=3…4); hБ – высота боковых соединительных звеньев в опасном сечении, мм; d1 – толщина боковых соединительных звеньев, мм; d1 и d2 – диаметры заклепок и зенковки, мм; h3 – глубина зенковки, мм.
Основные размеры элементов цепей приведены в табл. 2. Величина допустимых напряжений зависит от марки стали, из которой изготовлены элементы цепи.
Рис. 13. Основные размеры элементов пильной цепи
Табл. 2. Характеристики пильных цепей
| Параметры
| ПЦУ-10,26
| ПЦУ-12,7
| ПЦУ-15М
| ПЦУ-20
| ПЦУ-30Б
| ПЦП-15М
| | Ширина пропила, В, мм
| 8,8
| 9,1
| 8,1
| 13,5
| 24,0
| 8,4
| | Вес 1 погонного метра, Н/м
| 3,33
| 3,63
| 3,83
| 8,8
| 23,0
| 4,8
| | Снижение ограничителя подачи D
| 0,6…1,2
| 0,6…1,2
| 0,8…1,4
| 0,8…1,4
| 1,5…3,5
| -
| | Толщина звеньев, мм:
|
|
|
|
|
|
| | боковых d1
| 1,65
| 1,65
| 1,5
| 2,0
| 3,0
| 1,25
| | средних d2
| 1,65
| 1,65
| 1,8
| 3,0
| 6,0
| 1,8
| | Высота звеньев в опасном
сечении, мм:
|
|
|
|
|
|
| | боковых hВ
| 8,0
| 10,0
| 12,0
| 17,0
| 24,0
|
| | средних hС
| 11,0
| 12,0
| 14,0
| 20,0
| 27,0
| 14,0
| | Диаметры отверстий, мм:
|
|
|
|
|
|
| | в боковых
звеньях d1
| 3,3
| 4,0
| 4,0
| 4,8
| 8,3
| 4,0
| | зенковки d2
| 4,2
| 5,0
| 5,0
| 6,0
| 10,0
| 5,0
| | в средних
звеньях d3
| 4,8
| 6,3
| 6,3
| 8,0
| 12,0
| 6,3
| | Глубина зенковки h3, мм
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,6
| 0,8
| 0,5
| В табл. 3 приведены марки сталей и их основные механические свойства.
Табл. 3. Механические свойства легированных сталей, применяемых для изготовления цепей и шин
| Марка стали
| Допускаемые напряжения, Н/мм2
| | растяжение
[sР]
| изгиб [sИ]
| срез
[tСР]
| кручение [tК]
| смятие [sСМ]
| контакт. [Р0]
| | 7ХНМ
|
|
|
|
|
|
| | 9ХФ
|
|
|
|
|
|
| | 65Г
|
|
|
|
|
|
| | 15Х
|
|
|
|
|
|
| | 45ХНМФА
|
|
|
|
|
|
| | 30ХГСА
|
|
|
|
|
|
| Напряжение в среднем соединительном звене
 ,
где hС – высота среднего соединительного звена в опасном сечении, мм; d3 – диаметр шарнира, мм; d2 – толщина среднего соединительного звена, мм.
Боковые и средние соединительные звенья цепей для ручных мотоинструментов изготавляются из стали 7ХНМ, а шарниры (заклепки) – из сталей 65Г или 15Х.
Шарниры цепей проверяются на срез, смятие и по контактным напряжениям.
Напряжение среза в шарнире
 .
Напряжение смятия в шарнире
 .
Контактное напряжение в шарнире
 .
Рекомендуемая литература:
1. Матвейко А.П. Технология и машины лесосечных работ. – Мн.: Выш. шк., 1984. – 354 с.
2. Проспекты фирмы "Штиль", "Хускварна".
Данные для расчета цепи на прочность
| № вар-та
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | Тип пильной цепи
| ПЦУ-15
| ПЦУ-8,25
| ПЦУ-10,26
| ПЦУ-20
| ПЦУ-30
| ПЦУ-9,32
| ПЦП-15
| ПЦУ-12,2
| ПЦУ-10,26
| | Монтажное натяжение цепи
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | Длина пильной шины
| 0,6
| 0,5
| 0,4
| 0,7
| 0,75
| 0,53
| 0,47
| 0,5
| 0,45
| | Скорость
резания
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | КПД
| 0,99
| 0,98
| 0,99
| 0,97
| 0,95
| 0,99
| 0,99
| 0,98
| 0,99
| Продолжение
| № вар-та
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | Тип пильной цепи
| ПЦУ-15
| ПЦУ-8,25
| ПЦУ-10,26
| ПЦУ-20
| ПЦУ-30
| ПЦУ-9,32
| ПЦП-15
| ПЦУ-12,2
| ПЦУ-10,26
| | Монтажное натяжение цепи
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | Длина пильной шины
| 0,64
| 0,57
| 0,4
| 0,83
| 0,73
| 0,59
| 0,43
| 0,51
| 0,46
| | Скорость
резания
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | КПД
| 0,99
| 0,98
| 0,99
| 0,97
| 0,95
| 0,99
| 0,99
| 0,98
| 0,99
|
Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...
|
Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...
|
Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...
|
Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...
|
Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.
Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...
Патристика и схоластика как этап в средневековой философии Основной задачей теологии является толкование Священного писания, доказательство существования Бога и формулировка догматов Церкви...
|
Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...
Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов:
1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха)
2. опухоли большого дуоденального сосочка...
Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва.
Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...
|
|
