4. Розрахунок валу, підшипників та інших складових частин

Розрахункова схема валу валка приведена на рис.8.28. Звичайно розраховують вал швидкохідного валка, який навантажений більшим моментом, а вал тихохідного - виконують з такими ж розмірами. Розрахунок починають після проектування пасових передач.

Рис. 8.28 – Розрахункова схема валу валка

Відстань між осями підшипників (Н на рис.8.28) можна орієнтовно визначити по аналогії з існуючими вальцями, близькими по розмірах валків – рис.2.14, табл.2.7 та 2.8, або по залежності Н=(1,4÷1,6)∙L. Відстань між маточинами L₁ залежить від довжини валка L і на стадії проектування валу може із запасом прийматися L₁=0,8∙L. Максимальну величину умовно однакових зусиль Р_А та Р_В, які можуть передатися на вал маточинами, тобто половину максимального розпірного зусилля, можна визначити через максимальну деформацію пружин та їх фактичну жорсткість С_прф: Р_А= Р_В= С_прф ∙ (δ_пр+ δ_мах)/2, Н. Вагою валка при зазорі >3 мм можна знехтувати, оскільки її доля не перевищує 5  15 % Р_А й Р_В. Для вальців попереднього подрібнення іноді доцільно враховувати вагу валка, тобто знайти рівнодіючу

Р_Ар=Р_Вр=  (Р_А² + 0,5∙G_в²), де G_в – вага валка, Н.

Момент на валу швидкохідного валка: М_кр =10³ ∙ N_нш/(_ш ∙_ш), Н∙м.

Навантаження на вал від пасових передач (основної Р_ппо та допоміжної Р_ппд, яка має місце у одноприводних вальців) діє на відстанях К_по та К_пд від осей підшипникових опор, які залежать від ширини відповідних шківів. При зазорі >2,5 мм ці навантаження становлять лише 10÷20% від тих, що створює розпірне зусилля, і можуть не враховуватись. При врахуванні указаних навантажень можна вважати, що вони діють у площині, що співпадає з площиною дії основних зусиль Р_А та Р_В. Похибка від цього припущення невелика і йде у запас.

Опорні реакції, моменти згину в небезпечному перерізі та еквівалентний момент знаходять по загальноприйнятій методиці. Після вибору діаметру вала під маточинами валка, розробляють ескіз вала й конструктивно визначають діаметри цапфи підшипника (на 25  40 мм менша максимального) та місця кріплення шківа або зірочки (на 10  20 мм менше цапфи підшипника). Далі по діаметру цапфи попередньо вибирають підшипник сферичний роликовий, наприклад, типу 3600, який допускає досить значний перекіс валу відносно корпусу. Далі розраховують довговічність підшипника. Зарубіжні виробники підшипників рекомендують вибирати підшипник таким чином, щоб його динамічна вантажопідйомність принаймні в шестеро перевершувала розрахункове еквівалентне навантаження на нього. Таке співвідношення вони вважають запорукою довговічної роботи підшипника.

Болти для затяжки пружин розраховують не тільки на стиск (допустиме напруження стиску 4050 МПа), а на сталість під дією максимального зусилля пружини.

Розрахунок пристрою притискання скребка до валка ведуть по питомому зусиллю, яке звичайно приймають на рівні q_с = 0,5  1,5 кН/м довжини валка. Розрахунок має метою вибір розмірів важелів і притискної пружини або пневмоциліндра.

116