Реконструкция зерноочистительной машины (стр. 5 из 9)
Толщина диска С:
С = ( 1,2…1,3 )δ ( 3.4 )
С = ( 1,2…1,3 )11 = 13,2…14,2 = 14 мм
Внутренний диаметр ступицы d принимаем равным 25 мм (диаметр вала редуктора установленного непосредственно на существующем триерном блоке)
Наружный диаметр ступицы
dст = 1,55d ( 3,5 )
где d – диаметр ступицы внутренний, мм.
dст = 1,55∙25 = 39 мм
Длина ступицы Lст:
Lст = ( 1,2…1,5 )d ( 3,6 )
Lст = ( 1,2…1,5 )∙25 = 30…37,5 = 35 мм
Для уменьшения массы шкива диск изготавливаем с отверстиями диаметром 60 мм. N=4
давлением Р = 100·10-6 Н/м2.
Таблица 3.1 – Результаты расчетов.
| Ширина шкива В, мм | 25 |
| Толщина δ, мм | 11 |
| Толщина диска С, мм | 11 |
| Внутренний диаметр ступицы d, мм | 25 |
| Наружный диаметр ступицы dст, мм | 39 |
| Длина ступицы Lст, мм | 35 |
Шкив состоит из ступицы и двух эксцентриковых, которые крепятся на ступице с помощью четырех болтов М8-8gх20.60.029 ГОСТ 7798-70 и четырех гаек М8-6Н ГОСТ 5915-70.
Для передачи вращательного момента со шкива на вал используем шпоночное соединение с призматической шпонкой 6х6х30 ГОСТ 23360 – 78.
В условиях мастерской эллипсный шкив как единое целое изготовить очень трудно. Но его можно изготовить составным.
3.4 Расчет производительности триера.
Рассчитаем производительность триера при обработке пшеницы.
где q0 – удельная нагрузка на единицу площади ячеистой поверхности, кг/(с∙м2);
– опытный коэффициент, учитывающий вид обрабатываемой культуры 
r – радиус цилиндра, мм; r=300 мм;
l – длина цилиндра, мм; l=1960 мм:
Для пшеницы q0=0,16…0,18 при выделении длинных примесей с содержанием до 7% и q0=0,15…0,17 при выделении коротких примесей с содержанием до 15%.
3.5 Прочностные расчеты деталей
3.5.1 Проверочный расчет подшипника
В конструкции привода используется подшипники шариковые радиальные однорядные. №204 ГОСТ 8338 – 78
Размеры: d=20 мм, D=47 мм, B=14 мм, r=1,5 мм.
Грузоподъемность Gг=12,7 кН; Сor=6,2 кН, угловая скорость вала ω=0,75 с-1, осевая сила в зацеплении Fa=1500 H, Rz=2120 H.
Характеристика подшипников X=0,56; V=1; Kδ=1,3; Kт=1.
Требуемая долговечность подшипников Lп=20000 часов.
а) Определяем отклонение
где Ra = Fa
б) Определяем отклонение
и по таблице интегрирования находим I=0,34, Y=1,31.
в) по соотношению
выбираем формулу и определяем эквивалентную нагрузку наиболее нагруженного подшипника. 
(3.9) 
г) Определяем динамическую грузоподъемность
По рассчитываем параметрам подшипника пригоден к эксплуатации в заданных условиях.
д) Определяем долговечность подшипника
3.5.2 Расчет катета сварного шва
Определяем допустимое напряжение:
где σт – предел текучести, МПа;
- линейный коэффициент;k=1,0-1,2 – коэффициент концентрации напряжения при остаточной нагрузке;
[S] – коэффициент безопасности. [S]=1,2-1,3 для углеродистой стали и 1,3-1,5 для чугуна.
Примем σт=240 Н/мм2, [S]=1,35
Определяем допустимое напряжение в шве при использовании электродов марки Э42.
Определяем катет сварного шва
где F – площадь сечения шва, мм2
3.5.3 Расчет шпоночного соединения на прочность
При проектировании шпоночного соединения ширину и высоту шпонок принимают по стандарту ГОСТ 23360 – 78 в зависимости от диаметра вала. Длину шпонки принимают в зависимости от длинны ступицы и согласовывают с нормами стандарта на шпонки. Достаточность принятых размеров шпонки проверяют расчетом соединения на прочность. Следовательно, расчет шпоночных соединений на прочность осуществляют
обычно как проверочный.
Условие прочности [25]
где F1 – окружная сила на шкиву, Н;
Асм=(0,94h-t1)lp– площадь смятия, мм2;
Здесь lp=l-в – рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм (l – полная длина шпонки);
размеры в, h, t1 – стандартные размеры ГОСТ 23360 – 78.
[σсм] – допускаемое напряжение на смятие, Н/мм2. При чугунной ступице [σсм] принимается в пределах 55…95 Н/мм2.
Рабочая длина шпонки
Площадь смятия
Величину окружности силы F1 принимаем по данным измерений F1=1200 H
Расчетное напряжение
Следовательно, условие прочности выполняется
3.6 Определение параметров работы триера
Показатель кинематического режима работы триера определяется по формуле [ ]
где ω – угловая скорость, рад·с-1;
внутренний диаметр триера, м;По рекомендации [ ] значение KT находится в пределах от 0,3…0,7, приняв КТ = 0,5 определим число оборотов триера
Отсюда
По рекомендации [ ] частоту вращения следует принимать от 30 до 45 об/мин. Следовательно частота вращения триера находится в установленных пределах.
Выпадать зерно из ячеек триера будет в пределах углов λmin=39º и λmax=50º, а попадать в лоток будет между точками А и Б, расположение которых будет зависеть от величины углов γ1 и γ2. Для кукольного триера
γ1=41º, а γ2=88º. Для овсюжного триера соответственно γ1=50º, а γ2=85º.
3.7 Расчет производительности триера
Пропускная способность триера при обработке пшеницы определяется по формуле [ ]
где КЭ – коэффициент эквивалентности;
r– внутренний радиус цилиндра триера, r = 0.3 м;
l – длина рабочей части триера, l = 1,90 м;
q’от – пропускная способность 1 м2 внутренней площади триера при выделении примесей из пшеницы, кг/с·м2.
Для триеров значение КЭ = 0,8 [ ] при очистке пшеницы, q’от =0,16
Таким образом получим, что при одном обороте триер очищает 0,458 кг.
По расчету триер вращается со скоростью 38 об/мин или 1 оборот за 1,58 сек.
Пропускная способность за час составит
4 Технологическая часть
4.1 Технологический процесс изготовления щеточного вала
Составление технологического процесса изготовление вала начинается с выбора заготовки. От формы заготовки, величины припуска, методов получения и других, зависят объемы механической обработки и все последующие трудовые и финансовые затраты на изготовление детали. В машиностроении в качестве заготовок чаще всего применяют отливки, штамповки и прокат.