РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Прочностной расчет приводных барабанов ленточных конвейеров

       На основании договора с ЗАО «НПО «Аконит» компанией НТЦ АПМ были проведены прочностные расчеты приводных барабанов ленточный конвейеров, с использованием комплекса APM Structure3D. Исходными данными для построения расчетных моделей барабанов  являлись переданные заказчиком чертежи изделия.

       Расчеты проводились с целью анализа влияния типа соединения (шпоночного и с помощью клиновых муфт) ступицы с валом на прочность барабана в целом.

       По чертежам были построены конечно-элементные модели барабанов двух видов.

a)

б)

Рис. 1 Конечно-элементная модель (в продольном разрезе) барабана:вариант со шпоночным пазом (а) и с клиновой муфтой (б)

           К моделям были приложены исходные нагрузки (окружная сила, давление от затяжки муфты, сила от натяжения ленты) и заданы закрепления. В результате расчетов были получены карты напряженно-деформированного состояния конструкций.

а)

б)

Рис. 2 Карта распределения эквивалентных напряжений в барабане со шпоночным пазом; SVM, Мпа: вид спереди в разрезе (а) и вид слева (б)

а)

б)

Рис. 3 Карта распределения суммарных перемещений в барабане со шпоночным пазом; SVM, Мпа: вид спереди в разрезе (а) и вид слева (б)

а)

б)

Рис. 4 Карта распределения эквивалентных напряжений в барабане с клиновой муфтой; SVM, Мпа: вид спереди в разрезе (а) и вид слева (б)

а)

б)

Рис. 5 Карта распределения суммарных перемещений в барабане с клиновой муфтой; SVM, Мпа: вид спереди в разрезе (а) и вид слева (б)

       Анализируя полученные результаты, для первого варианта соединения барабана с валом (шпонкой) можно сделать следующие выводы:

- шпоночный паз в ступице не значительно влияет на общую прочность конструкции, поскольку максимальные напряжения (62,6 МПа) возникают не в зоне шпоночного паза, а в месте соединения рабочего диска со ступицей;

- прочность барабана обеспечена (минимальный коэффициент запаса по текучести равен 3,9).

       Для второго варианта соединения барабана с валом (муфтой) можно сделать следующие выводы:

- давление от затяжки клиновых муфт сильно влияет на общую прочность конструкции, поскольку создает большие напряжения в месте контакта муфты и ступицы (410,7 МПа);

- для данной конструкции и материалов барабана его прочность не обеспечена (минимальный коэффициент запаса по текучести равен 0,5).

- рекомендовано использовать более прочный материал для ступицы (например, сталь 40Х с пределом текучести 785 Мпа).

© ООО НТЦ "АПМ" 2018. Все права защищены
Создание сайтов
Студия дизайна «Веб-Арена»