Для пользователей КОМПАС-3D задача значительно упрощается, т к существует бесплатная библиотека "Перо шнека" , выполняющая все за вас. Вам остается только ввести исходные данные и получить готовый чертеж или 3D-модель. Я понимаю, что халява разжижает мозги, но значительно сокращает затраченное время.

В результате у вас появится нечто подобное. Заполняем форматку, добавляем парочку тех. и этих требований и выдаем в производство.

Библиотека "Перо шнека" находится в свободном доступе и ее можно скачать в интернете. Кстати, она подходит ко всем версиям КОМПАС-3D, включая последнюю. Копируем файлы в папку с библиотеками ASCON/KOMPAS-3D V16/Libs/ и подключаем ее. В противном случае все считать придется самим.

Дано . Для винтового конвейера диаметром D с заданным диаметром вала d и шагом S (рис. а) необходимо изготовить перья размером D o , d o и α о (рис. б). Будучи натянутыми на вал диаметра d при заданном шаге S , они должны образовать винт диаметром D . Для этого нужно, чтобы D o и d o соответственно были несколько больше D и d, так как при растяжении навивки из перьев их диаметр несколько уменьшается.

Длина дуг L и l выражается через их радиусы и угол (рад):

L = α·D o / 2;

l = α·d o / 2;

D o = 2·L / α
d o = 2·l / α

При навивании перьев на вал эти дуги образуют винтовые линии: дуга I по валу диаметром d, а дуга L по воображаемому цилиндру диаметром D, равным диаметру винта.

Развертку винтовой линии можно представить в виде прямоугольного треугольника, у которого один катет равен шагу S, а другой - длине окружности, на которую навита винтовая линия, т. е. πD (рис. в).

Таким образом, можно записать следующие зависимости:

l = √S² + (πd)²
L = √S² + (πD)²

С достаточной для расчета точностью D - d = D o - d o , так как обе части примерно равны 2d. Подставляя значения этих параметров, получим

D - d = 2L / α - 2·l / α

α = 2(L - l) / D - d

Зная α, L и l, находим D o и d o по выше приведенным формулам

Значение α o (град) будет

α o = (2π - α)·57,3

Таким образом можно найти необходимые размеры D o , d o н α o , чтобы сделать шаблон, по которому можно изготовить перья для данного винтового конвейера. Для соединения перьев между собой следует на нх концах сделать припуск, равный 5...10 мм в зависимости от способа их соединения.

Конусные шнеки обычно используются для уплотнения перемещаемого материала, поэтому, в основном, их изготавливают литыми, где и задается угол конуса и изменение шага витка. Если изготовливается из листа, сначала создается масштабная модель. Можно методом интегрирования контура пера, кому что проще.

Кому этой информации недостаточно, например необходимо подобрать оптимальные параметры шнека, найдите книгу Григорьев А.М. Винтовые конвейеры М., "Машиностроение". 1972, 184 стр.

В книге рассмотрены примеры применения винтовых конвейеров, особенности их эксплуатации и применяемые методы их расчета. Изложены теория движения изолированной материальной точки в винтовом конвейере и рекомендации по распространению этой теории на сплошной поток транспортируемого материала. Даны новые аналитические методы расчета и примеры проектирования высокопроизводительных и экономичных винтовых конвейеров. Книга предназначена для инженерно-технических работников, занятых исследованием, расчетом, конструированием, производством и эксплуатацией конвейеров.

Или зарубежную книгу Технология изготовления спиралей шнеков. Гевко Б М - Львов: Вища шк Изд-во при Львов, ун-те, 1986.- 128 с. В монографии изложена новая технология формообразования спиралей шнеков методом холодной навивки, прокатки и штамповки. Эта технология способствует повышению точности обработки деталей, снижению материалоемкости изделий, повышению производительности труда в машиностроении и приборостроении. Разработки автора введены в нормали Министерства тракторного и сельско-хозяйственного машиностроения и используются на предприятиях отрасли.

Есть конечно и другие книги. "Шукайте", как сказал бы автор последней...

Развертка поверхности прямого кольцевого винтового коноида

Рассмотрим прямой геликоид, который образован движением прямолинейной образующей NM по двум направляющим (цилиндрической винтовой линии и ее оси), причем во всех положениях образующая составляет с осью прямой угол и остается параллельной плоскости параллелизма (на рис.1 - горизонтальной плоскости).

Приближенная развертка одного витка представляет собой часть плоского кольца, заключенного между двумя концентрическими дугами (рис 2).

Рисунок 1

Рисунок 2

Длина L большой дуги равна длине одного витка внешней винтовой линии; длина l меньшей дуги равна длине витка внутренней винтовой линии. Радиусы дуг R 1 и r 1 и угол выреза α могут быть определены графически и аналитически.

Аналитический способ

Обозначим ширину винтовой поверхности b, причём b = D-d/2

Формула 1

Так как винтовые линии развертываются в две концентрические дуги при одном и том же центральном угле, а такие дуги относятся друг к другу как радиусы, то

Формула 2

Угол выреза α определяется из пропорции:

Формула 3

Графический способ

Величины r 1 , R 1 и α могут быть определены графическим построением (2 рис.б).
Строим прямоугольные треугольники АВС и ЕВС , у которых катет ВС = s = 48 мм, а катеты АС и ЕС равны длинам окружностей πD и πd . Величины πD и πd вычисляются или определяются следующим построением: проводим прямую Оа (б - правый нижний рисунок) под углом 30° к вертикальному диаметру до пересечения в точке а с касательной, проходящей через нижний конец того же диаметра. От точки а откладываем на касательной длину трех радиусов и полученную точка b соединяем с верхним концом диаметра. Отрезок bc равен половине длины окружности.

Гипотенузы построенных треугольников выражают длины развернутых винтовых линий L и l .
Для построений длины r 1 откладываем на АВ от точки А отрезок AF = l и от точки В отрезок ВК = b . Соединяем точки F и Е прямой E F и через точку К проводим прямую KN || EF до пересечения с BE в точке N .
Тогда отрезок BN = r 1 = 14 мм . (Действительно, из подобия треугольников BEF и BNK следует, что BN/BE = BK/BF. Но BN = r 1, BE = l, BK = b; BF = L - l . Отсюда r 1 = bl/(L - l) .

Радиус R 1 = r 1 + b = 14 + 15 = 29 мм. Его можно найти и непосредственно построением, если через точку N провести прямую NM || AC до пересечения с АВ . Тогда отрезок ВМ = R 1 = 29 мм.

Для построения угла выреза α откладываем на окружности радиуса R 1 разность между длиной окружности 2π R 1 и длиной дуги L , равную 18 мм, и концы отложенной дуги соединяем с центром.

При больших значениях D, d и s выполнение вышеописанных построений в натуральную величину затруднительно. В таком случае следует пользоваться аналитическим способом или выполнять построения в уменьшенном масштабе, что снижает точность результата.

Выкроив из листа требуемое количество отдельных витков, можно образовать из них винтовую поверхность. Для присоединения витков к поверхности цилиндра диаметром d, на последней прочерчивают винтовую линию заданного шага s. Способы присоединения и соединения витков зависят от принятой технологии.

Развертка поверхности прямого винтового коноида переменной ширины

В данном случае внутренняя направляющая винтовая линия расположена на конусе, ширина поверхности коноида непрерывно изменяемая от максимальной величины b до минимальной b1.

Рисунок 3

Горизонтальная проекция внешней винтовой линии (цилиндрической) является окружностью, а проекция внутренней винтовой линии (конической) представляет собой спираль Архимеда.

Для построения развертки определяют предварительно величины R 1 и α (формулы 1 - 3). Чертят окружность радиусом R 1 и наносят на ней центральный угол α. Полученную дугу, длина которой равна L , делят на несколько равных частей (на рис. 3 на 12) и проводят радиусы через точки деления. На радиусах откладывают последовательно длины отрезков 0 - 01; 1 - 11; 2 - 22 и т.д., взятые с горизонтальной проекции, где они изображаются в натуральную величину. Таким образом, получают ряд точек - 11; 21; 31;…121 , соединяемых плавной кривой.

Развертка поверхности косого винтового геликоида

В данном случае, каждая образующая поверхности остается параллельной соответствующей образующей некоторого соосного конуса вращения с углом при вершине равным 2α , который называется направляющим конусом.

Рисунок 4

Графический способ

Для построения развертки одного витка данной поверхности разбивают горизонтальную проекцию на равные части (например, на 12) и принимаю каждую из них за равнобокую трапецию.

Боковые стороны всех трапеций равны. Натуральную величину их дает фронтальная проекция 0′ – 0’1 = b - ширине поверхности.

Величина b может быть вычислена по формуле b = R - r/sinα .

Две другие стороны, например 0 - 1 и 01 - 11, равны соответственно 1/12 L и 1/12 l , где L и l - длины одного оборота внешней и внутренней винтовых линий. Для построения трапеции необходимо знать еще длину её диагонали, например 0 - 11 . Определив любым известным способом истинную длину диагонали по её проекциям (011 и 0’1’ 1), строим приближенную развертку, как ряд примыкающих один к другому равных треугольников (рис. 4, б). Каждый треугольник строится по трем известным сторонам. Затем вершины треугольников обводятся плавной кривой.

Аналитический способ

Основан на изгибании поверхности косого геликоида на однополостный гиперболоид вращения, поверхность которого затем заменяется усеченным круговым конусом. Размеры развертки одного витка (рис. 4, в) определяется по формулам:

Формула 4

Развертка винтовой поверхности переменного шага

В рассмотренных выше примерах внешняя и внутренняя винтовые направляющие данных поверхностей имели один и тот же шаг. Для увеличения угла подъема внешней винтовой направляющей увеличивают её шаг.
Таким образом, винтовые направляющие имеют в этом случае разные шаги S и s, и сама поверхность называется винтовой поверхностью с переменным шагом.

На рис. 5 даны проекции ¼ полного оборота такой винтовой поверхности. Один конец образующей движется по винтовой линии шага S и радиуса R, а другой - по винтовой линии шага s и радиуса r.

При этом угол, под которым образующая пересекает вертикальную ось, уже не остается постоянным и отрезки образующей, заключенные между направляющими так же не равны между собой. Минимальная длина этих отрезков l0 = 001 = R - r ; максимальная (l4) равна гипотенузе прямоугольного треугольника, одним катетом которого является фронтальная проекция 4′ – 4’1, а другим - горизонтальная проекция того же отрезка, т.е.

Рисунок 5

Построение приближенной развертки для ¼ полного витка произведено тем же способом, что и в предыдущем примере, но в данном случае приходится определять истинную длину каждой боковой стороны заменяемых трапециями отсеков поверхности и каждой диагонали. Это выполнено на рисунке 5 построением прямоугольных треугольников по известным из начертательной геометрии приемам.

Что касается двух других сторон всех отсеков, то они, как и в предыдущем примере, равны L/n и l/n, где n - принятое число делений одного оборота винтовых направляющих (в данном случае n = 16 ). Величины L и l определяются как указано выше (по формулам 2).

По материалам:
«Технические развертки изделий из листового металла» Н.Н. Высоцкая 1968 г. «Машиностроение»

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет и построение развертки спирали шнека

1. Расчет развертки с пирали шнека с постоянным шагом

H - шаг спирали;

D 0 -наружный диаметр спирали шнека;

d 0 -внутренний диаметр спирали шнека;

D - наружный диаметр развертки спирали шнека;

d - внутренний диаметр спирали шнека;

б - угол выреза развертки спирали шнека;

2. Построение спирали шнека с изменяемым шаг ом по геометрической прогрессии

Можно построить коническую спираль с определенным уклоном где

Все набирается в Microsoft Office Excel и строится в КОМПАС-3D c помощью сплайна.

3. Расчет развертки спирали шнека с изменяемым шагом по геоме трической прогрессии

Вычисляется от определенных углов (радиан) с установленным интервалом, для построения развертки. Для удобства можно набрать Microsoft Office Excel.

Я, не смог проинтегрировать данную функцию, для подсчета на определенном интервале от, поэтому выполнил графоаналитическим способом, куда вставил готовый шаблон: «Sqrt (315^2+(200/2/PI*(1 - (1/1.1)^(x/2/PI))/(1-1/1.1))^2)/(315-250)*(1-Sqrt((2*PI*250)^2+(200*(1/1.1)^(x/2/PI-1))^2)/Sqrt((2*PI*315)^2+(200*(1/1.1)^(x/2/PI-1))^2))», где

После построения графика абсцисса разбивается на интервалы (радиан) в соответствии вычисленным радиусам развертки. Определяете площади интервалов, ограниченные функцией. Площади S1, S2…, есть величины углов раствора (радиан) между

спираль шнек развертка

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Технічні вимоги до виготовлення деталі "Палець шнека": точність розмірів, матеріал деталі і його хімічні та механічні властивості; аналіз технологічності і конструкції, якісна та кількісна оцінки. Тип виробництва, метод одержання заготовки, обладнання.

курсовая работа , добавлен 13.03.2011


Описание конструкции привода. Расчет зубчатых передач редуктора. Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба. Определение основных параметров цилиндрических передач. Проверочный расчет подшипников на быстроходном и тихоходном валу.

курсовая работа , добавлен 19.12.2011


Определение материала развертки по маркировке. Измерение угла режущей части при помощи угломера Бабчиницера. Перечень свойств инструмента, которые обеспечиваются неравномерной разбивкой зубьев. Расчет режимов резания и времени на обработку отверстия.

практическая работа , добавлен 25.01.2015


Проектирование и расчет долбяка для обработки зубчатых колес. Разработка комбинированной развертки для обработки отверстий. Расчет и проектирование протяжки для обработки шлицевой втулки. Плавающий патрон для крепления комбинированной развертки.

курсовая работа , добавлен 24.09.2010


Основное назначение дозирующего устройства. Метод расчета шнека дозатора зерна, оптимизация его конструктивных, технологических параметров. Упрощенная классификация дозаторов по структуре рабочего цикла, конструктивным признакам, экономические требования.

курсовая работа , добавлен 01.05.2010


Осевые режущие инструменты, развертки, их виды, особенности их конструкций, классификация. Формы заточки спиральных сверл. Особенности глубокого сверления. Назначение допусков, основные причины разбивки. Требования к точности конических отверстий.

контрольная работа , добавлен 23.05.2013


Предпочтительные числа и их закономерности. Упорядочение выбора величин и градаций параметров производственных процессов. Преимущества и недостатки рядов чисел, построенных по геометрической прогрессии. Программы и планы комплексной стандартизации.

реферат , добавлен 06.06.2011


Синтез кулачкового механизма. Построение диаграммы скорости, перемещения, ускорения толкателя. Построение графика изменения угла давления. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. Расчет массы и геометрических параметров маховика, построение графиков.

курсовая работа , добавлен 05.01.2013


Технологический анализ конструкции детали. Составление вариантов плана изготовления детали и выбор наиболее целесообразного из них. Определение размеров развертки детали. Расчет полосы для вырубки заготовки. Расчет параметров пружинения материала.

курсовая работа , добавлен 13.08.2012


Область применения и современные конструкции электросковородок. Устройство, принцип действия сковороды электрической с непосредственным обогревом, ее теплотехнический расчет. Определение основных конструктивных размеров сковороды, расчет спирали.

Развёртка поверхности витка шнека
Развёртка поверхности прямого кольцевого винтового коноида, может быть выполнена только приближённо, т.к. данная поверхность является не развёртываемой даже теоретически. Длина дуги коноида, которая непосредственно находится на цилиндрической поверхности и внешняя дуга данной поверхности делятся на определённое количество отрезков. Через каждые две точки наружной дуги коноида и внутренней дуги расположенной на поверхности образующего цилиндра и ось цилиндра, проводятся линии, которые разделяют поверхность коноида на секторы, чем больше будет секторов, тем точнее будет построение развёртки. Натуральные длины всех отрезков секторов, определяются с помощью методов начертательной геометрии. Автор попытался вычислить длины всех отрезков одного из секторов поверхности развёртки шнека теоретически.
Для расчёта развёртки были взяты данные из поста темы:
Наружный диаметр: D=125мм;
Внутренний диаметр: d=22 мм;
Шаг: H=60мм.
Для расчёта, длина окружности образующего цилиндра и наружного, а также винтовые линии внутренняя и наружная, были поделены на 12 частей, т.е. поверхность коноида была разделена на указанное количество секторов. Все построения расчётной схемы, показаны на рисунке:

Ниже показаны все расчётные формулы, по которым выполнялся расчёт.

Все расчёты величин углов выполнялись в радианах, только в конце расчёта величины углов
В результате расчёта, получилась вот такая развёртка:

В результате построения развёртки, получили следующие результаты:
Длина внешней дуги коноида, равна: L=396.56 мм.;
Внутренней дуги, расположенной на образующем цилиндре: l=91.84 мм;
Диаметр развёртки внешний: D=133.68 мм.;
Диаметр развёртки внутренний: d=30.69 мм.
Угол выреза развёртки: 20,59 град.
Параллельно, для сравнения, произвёл расчёт по существующему способу:
http://razvitie-pu.ru/?page_id=4440

В результате произведённых расчётов, получил следующие результаты:
Длина внешней дуги коноида, равна: L=397.256 мм.;
Внутренней дуги, расположенной на образующем цилиндре: l=91.525 мм;
Диаметр развёртки внешний: D=133.808 мм.;
Диаметр развёртки внутренний: d=30.808 мм.
Угол выреза развёртки: 19,794 град.
Результаты отлично сходятся, разница только в том, что центр секторного выреза, рассчитанного угла развёртки, существующего метода находится в центре внутреннего диаметра развёртки, а построенного мной близок к центру диаметра образующего цилиндра.

1. Необходимый диаметр винта (м)

где Q - расчетная производительность конвейера [см. (5.1)], т/ч;

k D - отношение шага винта к его диаметру: для абразивных материалов k D =0,8, для неабразивных k D = 1,0;

n в - частота вращения винта, мин -1 ; предварительно принимается по табл. 13.2, затем проверяет­ся по формуле (11.2) и согласовывается с ГОСТ 2037-82 (см. па­раграф 11.2);

ψ- коэффициент заполнения желоба (табл. 11.3);

ρ - насыпная плотность груза, т/м 3 ;

k β - коэффициент уменьшения производительности в зависимости от угла наклона кон­вейера (табл. 11.4).

Диаметр винта должен проверяться по формуле (13.1) и согла­совываться с данными табл. 11.1.

2. Необходимая мощность на валу винта (кВт)

Р 0 = 0,0027Q (L г w ± Н), (11.4)

где L г - длина горизонтальной проекции конвейера, м;

w - коэффициент сопротивления перемещению груза (см. табл. 11.3);

Н - высота подъема (плюс) или опускания (минус) груза, м.

3. Мощность двигателя для привода винтового конвейера опре­деляется по формуле (8.21). При этом коэффициент запаса прини­мают К= 1,25.

4. Необходимое передаточное число между валом двигателя и валом винта определяется по формуле (8.23).

5. Фактическое передаточное число привода конвейера опреде­ляется после уточнения кинематической схемы конвейера.

6. Фактическая частота вращения винта (мин -1)

где n - частота вращения вала двигателя, мин -1 ;

u ф - фактиче­ское передаточное число привода.

Фактическая частота вращения винта не должна отличаться от ближайшей номинальной частоты по ГОСТ 2037-82 более чем на 10 %.

7. Фактическая производительность конвейера (т/ч)

где S - ход винта, м: при однозаходном винте S = t (t - шаг вин­та), при двухзаходном винте S =2 t .

Если фактическая производительность отличается от расчетной более чем на 10 %, производится перерасчет конвейера.

8. Крутящий момент на валу винта (Нм)

Т 0 = 9550Р 0 /. (11.7)

9. Осевое усилие на винт (Н)

(11.8)

где k - коэффициент, учитывающий, что сила приложена на сред­нем диаметре винта: А = 0,7...0,8;

D - диаметр винта, м;

α - угол подъема винтовой линии винта;

β - угол трения груза о винт - см. формулу (4.8) и табл. 4.1.

10. Поперечная нагрузка (Н) на участок винта между двумя опорами

(11.9)

где l - расстояние между опорами вала винта, м;

L - общая дли­на вала винта, м.

11. Вал винта рассматривается как разрезной и рассчитывается на скручивание моментом T 0 , растяжение или продольное сжатие силой F OC , изгиб от распределенной по длине l поперечной нагрузки F п o п ep и изгиб под действием собственного веса на длине l .

Прогиб винта не должен превышать 40 % зазора между винтом и желобом.

Тема 12. Расчет транспортирующих труб (3 ч)

Общие сведения и устройство. Транспортирующие трубы пред­назначены для перемещения насыпных грузов. Их разделяют на винтовые и гладкостенные.

Винтовая транспортирующая труба 4 (рис. 12.1, а) имеет внут­ри винтовые спиральные лопасти 3 и опирается кольцевыми бан­дажами 2 на опорные ролики 8. Осевое смещение трубы предотв­ращается роликами 6, взаимодействующими с торцевыми плос­костями кольцевых бандажей. Ролики установлены на раме 9. Тру­бу вращает привод 7. Транспортируемый материал подают в трубу через загрузочное устройство 1, где он перемещается к разгрузоч­ному устройству 5, пересыпаясь под действием собственной силы тяжести по вращающимся винтовым желобам, образуемым спи­ральными лопастями 3 и стенками трубы 4.

Гладкостенные транспортирующие трубы (рис. 12.1, б) по кон­структивному исполнению аналогичны винтовым, но не имеют внутри винтовых лопастей. При вращении трубы 4 груз постоянно пересыпается в плоскости ее вращения, в результате чего силы трения реализуются по касательным цилиндров вращения и груз приобретает свойства текучести и перемещается вдоль оси трубы при угле наклона всего 2...3°. Угол наклона обеспечивается на­клоном самой трубы при большой длине транспортирования или углом естественного откоса груза в гладкостенных транспортиру­ющих трубах малой длины.

Рисунок 12.1. Транспортирующие трубы: а - винтовая; б - гладкостенная

1, 5 - соответственно загрузочное и разгру­зочное устройства; 2 - бандаж; 3 - лопасть; 4 - труба; 6 - ролики; 7- привод; 8 - опорный ролик; 9 - рама

Транспортирующие трубы применяют, главным образом, в ка­честве технологического оборудования поточного производства, на цементных заводах для обжига, сушки, смешивания сыпучих мате­риалов и др. Насыпные грузы загружают в транспортирующую тру­бу обычно непосредственно из технологического агрегата при по­мощи лотков или самотечных труб, а разгружают высыпанием ма­териала в конце пути, причем длина труб, достигающая 200... 250 м, нередко определяется временем технологического процесса, в те­чение которого груз должен находиться в трубе.

Преимуществами транспортирующих труб являются герметич­ность, простота конструкции, надежность, сочетание транспорт­ных и технологических операций, широкий диапазон производи­тельности и длины, а к недостаткам относят высокую стоимость, значительные размеры и массу, сложность промежуточной за­грузки-разгрузки, особенно при соблюдении герметичности, вы­сокая энергоемкость.

Расчет транспортирующих труб. В винтовой транспортирующей трубе за один оборот груз перемещается на один шаг винтовой лопасти

где S - шаг винтовой линии лопастей, м;

S = 0,5D;

п - частота вращения трубы, мин -1 .

Для определения скорости транспортирования в гладкостенной трубе рассмотрим одиноко лежащую частицу на внутренней поверхности трубы, ось которой наклонена к горизонту под уг­лом β (рис. 12.2).

Условием равновесия частицы является

mgsin β = mgfcos β.

При вращении трубы частица повернется вместе с ней на угол α (см. рис. 12.2, сечение А - А ), приблизительно равный углу трения частицы о стенки трубы. Условие ее равновесия в этом поло­жении

mgcos βsin α = mgfcos βcos β.

Рисунок 12.2. Схема для определения скорости транспортирования в гладкостенной трубе:

D - диаметр трубы; со - угловая скорость; р - угол наклона трубы; а - угол поворота частицы с трубой; т - масса частицы; F - равнодействующая; 5 - угол подъема винтовой линии

В нормальном сечении трубы (см. рис. 12.2, сечение Б-Б ) на частицу, лежащую на стенке трубы действует сила F под дей­ствием которой она описывает относительно внутренней стенки трубы винтовую линию с углом подъема δ:

. (12.2)

Полагая, что скорость движения частицы по поверхности тру­бы пропорциональна силам, имеем tgδ = v / v ок p . Выражая окруж­ную скорость v ок p трубы через диаметр D и угловую скорость ω, получим осевую скорость v движения груза в трубе:

. (12.3)

Чтобы груз мог перемещаться по трубе, частота ее вращения не должна превышать некоторого критического числа n кр, при котором груз под действием центробежной силы F u не отрывается от трубы, а вращается вместе с нею. Для определения п кр рассмот­рим условие равновесия частицы, поднятой при вращении трубы на расчетный угол α (рис. 12.3, а). Скольжение частицы по стенке трубы прекратится в момент, когда сила трения ее о стенку трубы будет равной составляющей силы тяжести частицы, направлен­ной по касательной:

.

Рисунок 12.3. Схемы для расчета транспортирующей трубы:

а - критической частоты вращения; 6 - мощности привода; D к, D - диаметры колец и трубы; R - расчетный радиус; α, α 0 - углы поворота соответственно частицы с трубой и расположения опорных роликов; m - масса частицы; m гр - масса груза в трубе; m тр - масса трубы; n - частота вращения трубы; F ц - центробежная сила; F тр - сила трения груза о трубу; F p - сила давления на ролик

Решаяэто уравнение относительно v к p , получим

(12.4)

где R - радиус вращения частицы.

Выражая критическую скорость v кр вращения трубы через диа­метр D, м, трубы и критическую частоту п кр вращения v кр = = π Dn кр /60 y а коэффициент трения частицы о стенку трубы f = tgφ, получим

(12.5)

Напрактике частота вращения трубы, мин -1:

n = 20...30/. (12.6)

Производительность транспортирующих труб, т/ч:

Q = 3,6Avρ = , (12.7)

где ψ - коэффициент заполнения, ψ = 0,2...0,3.

Энергия, затрачиваемая на вращение трубы, расходуется на преодоление сопротивления вращению трубы на опорных роли­ках и на подъем и пересыпание груза внутри трубы. Считая при­ближенно нагрузку на опорные ролики одинаковой с обеих сто­рон, найдем силу давления на ролики (рис. 12.3, б):

где m тр - масса трубы, кг;

т гр - масса груза в трубе, кг, т гр = qL ;

α 0 - половина центрального утла расположения опорных роли­ков.

Крутящий момент, необходимый для преодоления сопротив­лений вращения опорных роликов:

(12.9)

где μ - коэффициент сопротивления качению бандажей трубы по роликам;

f 3 - коэффициент трения в цапфах катков;

d ц , D р, D к - диаметры соответственно цапф роликов, роликов и колец, по которым труба катится по опорным роликам.

Крутящий момент, необходимый на пересыпание груза внутри трубы:

T 2 = m гр ga , (12.10)

где а - расстояние от центра массы слоя груза до вертикальной оси трубы, а ≈ 0,25D.

Мощность привода транспортирующей трубы

где ω - угловаяскорость вращения трубы,с -1 ;

η 0 - КПД привода.

Контрольные вопросы

Как устроены винтовые конвейеры?

Какие достоинства и недостатки имеют винтовые конвейеры?

Чем отличаются принципы действия тихоходного и быстроходного винтовых конвейеров?

От чего зависит производительность винтового конвейера?

Из каких сопротивлений складывается общее сопротивление дви­жению груза в винтовом конвейере?

Как устроены и работают транспортирующие трубы?