6. Конструирование барабана.

Конструкция барабанов (см. [3]) подобна конструкции шкивов плоскоре­менных передач. Поэтому для них остаются справедливыми все реко­мендации по соотношению размеров, выбору материалов и прочие изложенные в этой литературе.

Барабан отличается от шкива большей ши­риной (обычно B>D) (см.Рис.12,а), и это вносит некоторые особенности в его конструкцию.

Барабан изготовляют с двумя ступицами и двумя дис­ками (рис. 12, а и др.) или с одной удлиненной ступицей (рис. 12, б) Последняя конструкция технологичнее, но целесообразна только при сравнительно нешироких барабанах (В < D).

Размеры толщин стенки, ступиц и обода барабана представлены на рис.14 и определяются по эмпирическим зависимостям:

D_ст ≥ 1.6d (5)

где d – диаметр вала под ступицу: D_cn - наружный диаметр ступицы,

δ_о =0.02(D_б + В) (6)

где D_б – диаметр барабана,мм; В – ширина барабана,мм.

Рис.14

δ ≈ (0.9…0.8) δ_о (7)

δ₁ = (D_ст – d)/2 (8)

если δ₁ / δ >2 то δ₂ = 1.5 δ, и h ≥ 4(δ₂ - δ) (9)

если δ₁ / δ ≤ 2 то δ₂ = δ , (10)

и наклонный участок высотой h не делают, а переход оформляется радиусом:

R ≈ 0.5δ. (11)

Большая внутренняя полость (см. рис. 12, а) затрудняет отливку барабана. Во многих случаях (в зависимости от масштаба и возмож­ностей производства) здесь может оказаться целесообразной сварная конструкция.

Конструкция сварного барабана по рис. 13,а аналогична литому по рис. 12, а. Сварная конструкция позволяет снизить толщины элементов и в связи с этим уменьшить вес и расход металла.

Толщины элементов: δ_о, δ, δ_1, определяются по тем же зависимостям, что и для литого барабана (см. выше),а затем их величина уменьшается умножением на коэффициент К = 0,8. ( δ₂ = δ ).

Обод сваривают из вальцованного листа или изготовляют из труб. Применение трубы значительно упрощает технологию и целесообраз­но во всех случаях, когда размеры обода согласуются с размерами стан­дартной трубы (см. [7]). При выборе трубы необходимо учесть припуск на обработку обода по наружному диаметру.

Обод из листа имеет один или два продольных шва (см. рис. 13,а). Внутреннюю поверхность обода не обрабаты­вают (см. рис. 13, а и б) или протачивают в местах установки дисков (см. рис. 13, в). Проточка устраняет некруглость или другие дефекты обода, сваренного из листа. Операция проточки сравнительно сложна и трудоемка. Ее можно избежать, если выполнить окружность свар­ного обода достаточно точной, а диски поставить с зазором (около З - 5 мм), который потом заваривают. На сборочном чертеже зазор можно не показывать, его учитывают в рабочих чертежах. Для обода из труб проточка не требуется, а зазор по дискам может быть не более 1-2 мм. Последовательность операций сварки барабана может быть, например, такой. К ступицам барабана по рис. 14.9, а приваривают диски и ребра; закрепляют ступицы на валу; надевают завальцованный обод, стягивают его на дисках и заваривают продольные швы; сваривают обод с дисками (возможен только один наружный шов) и ребра­ми; устанавливают барабан на станок по центрам вала и обрабатывают наружную поверхность барабана.

На основе изложенного не трудно установить последовательность операций для барабанов по рис. 13, б и в. Барабан по рис. 13,б не имеет ступиц, шпоночных соединений и пр. Эту простую конструк­цию можно считать предпочтительной, однако менее ремонтопригодной. Кроме того при сварке такого барабана возможно коробление вала. Поэтому вал подается на сварку с при­пусками на последующую обработку шеек. Шейки обрабатывают сов­местно с наружной поверхностью обода.

Барабан по рис. 13 в, не имеет целого вала. Здесь преследуют цель еще большей экономии материала. Однако изготовление барабана усложняется; трудно точно установить концы валов перед сваркой, возможен значительный увод концов после сварки. С этих позиций здесь целесообразна проточка концов барабана под посадку дисков и увеличенные припуски на обработку шеек вала. Расстояние между дисками рекомендуют принимать (0,6-0,5) В. При этом получают более равномерное распределение нагрузки от ленты по длине барабана. Для удобства сварки или литья иногда допускают отклонения от этой рекомендации и устанавливают диски ближе к краям барабана.

Для фиксирования положения ленты на концах барабана иногда образуют небольшую конусность (см. рис.14). Так как транспортеры имеют малую скорость, а лента дополнительно направ­ляется поддерживающими роликами, выполнение конусов на барабане не обязательно.

В конструкции барабанов с двумя ступицами (см. рис. 12 и 13, а) на валу устанавливают только одну шпонку на ступицу со стороны подвода крутящего момента. В случае установки второй шпонки она будет воспринимать незначительную часть на­грузки, поэтому ее установка считается не целесообразной.

В Приложении показан пример конструкция сварного барабана.