Рациональность силовой схемы

Рациональность силовой схемы

Совершенство конструкции, ее масса, габариты и в значительной степени работоспособность зависят от рациональности заложенной в ней силовой схемы. Рациональной является схема, в которой действующие силы взаимно уравновешиваются на возможно коротком участке с помощью элементов, работающих преимущественно на растяжение, сжатие или кручение (а не изгиб).

В качестве примера рассмотрим шнековый конвейер (рис. 293, а), приводимый электродвигателем через червячный редуктор 1 и цепную передачу 2. Корпус конвейера, длиной несколько метров, выполнен из листовой стали и установлен на трубчатых ножках. Ошибка заключается в том, что корпус нагружен силой привода Р, которая и деформирует нежесткий корпус, установленный на нежестких опорах. Вследствие малых зазоров между витками шнека и стенками корпуса, витки при деформации корпуса цепляют за стенки. Повышенное трение вызывает увеличение приводного крутящего момента, что сопровождается новым возрастанием изгибающей силы и новым увеличением трения. В конце концов, шнек неизбежно заклинивается в корпусе.

Улучшение силовой схемы шнекового конвейера

Дефект можно отчасти устранить переменой направления вращения шнека (с соответствующей переменой направления витков). Тогда ведущей становится нижняя ветвь цепной передачи, и момент, изгибающий корпус, несколько уменьшается. Можно переместить редуктор в плоскость симметрии установки, придать ножкам развал и увеличить жесткость корпуса, установив его на жесткий фундамент. Все эти средства не устраняют принципиального недостатка конструкции — наличия в системе внешних сил.

В наиболее целесообразной конструкции б шнек приводится фланцевым электродвигателем через соосный редуктор 3, установленный на торце корпуса. Крутящий момент привода и реактивный крутящий момент на корпусе взаимно погашаются в узле крепления редуктора. Корпус и опора не подвергаются действию сил привода. Опора нагружена только массой конвейера и должна быть достаточно жесткой, чтобы предупредить прогиб корпуса под действием его собственной массы.

В приводе подвесного конвейера (рис. 294, а) состоящего из редуктора 1, конической передачи 2 и цилиндрических зубчатых колес 3, передающих вращение приводной звездочке 4 цепной передачи, силовая схема нерациональна. Опорные узлы передачи, крепежные болты и фундаменты нагружены силами привода; значительная часть элементов конструкции работает на изгиб. Узлы привода разобщены, установлены на разных основаниях и не зафиксированы один относительно другого. Для того чтобы добиться удовлетворительной работы механизмов, нужна кропотливая регулировка взаимного расположения механизмов.

Улучшение силовой схемы привода подвесного конвейера

Зубчатые колеса, выполненные из чугунных отливок, не защищены от грязи; их можно смазывать только периодическим нанесением консистентной смазки. Смазка опор горизонтального и вертикального валов также периодическая.

Габариты установки велики, что объясняется разобщенностью узлов, а также применением непрочного материала (чугуна) для изготовления наиболее ответственных деталей (зубчатых колес).

Конструкция характерна для старых приемов конструирования.

В агрегатированных конструкциях мотор-редуктора привод осуществляется от фланцевого электродвигателя через червячный (б) или планетарный (в) редукторы. Угловая передача устранена. Габариты установки резко сокращаются. Силы привода погашаются в корпусе редуктора, который нагружен только окружной силой на приводной звездочке. Введение централизованной жидкой смазки увеличивает долговечность передачи. В целом получается существенный выигрыш в габаритах и массе установки, простоте изготовления, удобстве монтажа и обслуживания, затрате энергии и надежности.