Расчет винтового механизма

При проектировании механизмов регулирования зазора вообще и, в том числе, винтового механизма обычно проводятся следующие расчеты.

 

Кинематический расчет

Он заключается в определении чувствительности механизма, т.е. определении величины изменения зазора при одном обороте штурвала, на котором обычно имеется лимб со шкалой, отградуированный в значениях величины межвалкового зазора. Таким образом, при эксплуатации мельницы имеется возможность постоянного контроля установленного зазора и, при необходимости его изменения, точно на заданную величину.

Силовой расчет

Он заключается в определении усилия на штурвале при изменении межвалкового зазора под нагрузкой. При размоле продукта на валки действует распорное усилие Q (Н), величина которого может быть найдена:

                                         Q = q × L,                                          (1.8)

где q – удельная нагрузка на единицу длины зазора, Н/м. Она зависит от вида продукта, крупноты помола и скорости валков. Определяется эта величина экспериментально, либо по таблицам, составленным для большинства продуктов, подлежащих помолу.

L – рабочая длина зазора, м.

Это распорное усилие является осевой нагрузкой, действующей на винт регулировочного механизма (см. рис. 1.2). Чтобы преодолеть это усилие при уменьшении зазора, к винту необходимо приложить крутящий момент М_в

(Н × м). Величина момента определяется по известной из курса «Детали машин» формуле для винтовых передач.

                                     М_в = Q × r_ср × tg (a + r),                       (1.9)

где r_ср – средний радиус резьбы винта, м;

  a – угол подъема винтовой линии, рад (или град);

  r – угол трения в винтовой паре, рад (или град).

С учетом передаточного отношения червячной пары и общего КПД механизма h можно определить окружное усилие на штурвале Р₀, которое при ручном регулировании зазора не должно превышать 100 Н.

 

Прочностной расчет

Расчет на прочность всех элементов механизма для регулирования зазора ведется в зависимости от вида нагрузки и возникающих деформаций в опасных сечениях по методикам, подробно изученным в курсах «Сопротивление материалов» и «Детали машин». В данном случае основой для проведения расчетов на прочность являются сила Q и крутящий момент М. При этом напряжения, возникающие в элементах механизма от этих нагрузок не должны превышать допустимых значений, выбираемых по таблицам в зависимости от материала каждого элемента или рассчитываемых с учетом запасов прочности.

 

Механизмы подвесного валка

На рис. 1.3 изображена схема механизма. Быстрый размалывающий валок 1, вращается в подшипниках, корпуса которых жестко крепятся к станине мельницы. Медленный размалывающий валок 2 имеет подшипники, закрепленные на двух рычагах подвески 3. Последние имеют ось подвеса (в точке А), а другие концы опираются на пружины 4, которые в свою очередь опираются на тарелки тяг 5.

 

           

 

 

Рис. 1.3. Схема механизма подвесного валка

Тяги имеют резьбовую муфту 6 с правой и левой резьбой для регулирования длины каждой тяги и крепятся шарнирно к эксцентриковому «привально-отвальному» валику 7. На одной оси с валиком шарнирно закреплена рукоятка 9, удерживаемая от проворачивания фиксатором 10. Валик и рукоятка соединены между собой регулировочным винтом 8, с помощью которого возможно регулировать угол поворота валика и тем самым (через тяги и рычаги подвески) регулировать положение валка 2, т.е. регулировать зазор между валками.

Предохранительным устройством, защищающим детали мельницы от поломок при попадании в зазор постороннего твердого предмета, являются пружины. Упор 11 предотвращает соприкосновение поверхностей валков.

В процессе работы мельницы для осмотра и очистки рабочего зазора мельницы фиксатор 10 откидывается, и за рукоятку 9 поворачивают эксцентриковый валик 7 (против часовой стрелки) на большой угол. Зазор намного увеличивается и появляется возможность его качественного обслуживания. По окончании осмотра при помощи рукоятки вся система возвращается в исходное положение и стопорится фиксатором 10. Первоначальная регулировка механизма при этом не нарушается.