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
|
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...
|
Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...
|
Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...
|
Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической
Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....
Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...
Эндоскопическая диагностика язвенной болезни желудка, гастрита, опухоли Хронический гастрит - понятие клинико-анатомическое, характеризующееся определенными патоморфологическими изменениями слизистой оболочки желудка - неспецифическим воспалительным процессом...
|
Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...
Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом определения суточного расхода энергии...
ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...
|
|
