Розрахунок та вибір електродвигуна
Потрібна потужність електродвигуна:
, (3.1)
де: Р = 8 МПа – тиск;
- загальний коефіцієнт корисної дії, приймаємо = 0,8.
кВт
Приймаємо електродвигун за ГОСТ 14523 – 74 з номінальним пусковим моментом типу 4А132S4У3 Nдв = 7,5 кВт, nдв = 1450 об/хв.
Перевірка підшипників кочення
З метою здійснення процесу перевірки валів рухомий центр виконаний таким, що обертається, а для зменшення сили тертя він встановлений на радіальних шарикопідшипниках і для сприймання осьової сили має упорний шарикопідшипник.
Так як при перевірці валів немає визначеної частоти обертання, підшипники слідує перевіряти тільки по статичному навантаженню. Назначаємо конструктивно підшипники:
- радіальний шариковий однорядний підшипник 120, що має розміри 100х150х24 і статичне навантаження 38300 Н;
- радіальні сферичні двохрядні підшипники 1320, що мають розміри 100х215х47 і статичне навантаження 73400 Н;
- роликовий радіальний підшипник 2322, що має розміри 110х240х50 і статичне навантаження 262000 Н.
Показники статичного навантаження значно перевищують радіальне і осьове навантаження, отже працездатність підшипників повністю забезпечена.
Розрахунок кріплення плити
Кріплення плити виконано за рахунок різьбового з’єднання за допомогою різьби М20, що нарізана на зовнішній поверхні циліндра. Матеріал циліндра – сталь 45, sт = 280 МПа. Небезпечними напруженнями будуть напруження розтягу по внутрішньому діаметру.
Рівняння міцності:
. (3.2)
Допустимі напруження визначаємо, приймаючи коефіцієнт запасу міцності n = 2,9
Тоді:
МПа. (3.3)
Внутрішній діаметр різьби:
D » 0,9 × d = 0,9 × 20 = 18 мм (3.4).
МПа.
Тобто sр < [s]р і міцність з’єднання повністю забезпечена.
Визначення сили, що здатна деформувати вал
Так як в процесі роботи можливе використання валів із різних марок сталі, приймаємо в якості базового матеріалу – Сталь 40Х, яка має слідуючі механічні характеристики:
- границя міцності – 
в = 900 МПа;
- твердість за Бринеллем – НВ = 170;
- границя текучості – т = 750 МПа.
Допустимі напруження згину визначаємо за формулою
, (3.5)
де n = 3,5 – коефіцієнт запасу міцності.
[s]зг = 900/3,5 = 257 МПа.
Вал представляємо у вигляді балки на двох опорах, навантажуємо силою тиску і складаємо рівняння міцності на згин:
l = 800 мм,
діаметр вала d = 55 мм,
F – сила тиску,
R = F/2 – реакція опори
(3.6)
Приймаємо рівність:
(3.7)
і знаходимо силу тиску з виразу:
, Н. (3.8)
Приймаємо F = 130000, Н, що дозволить мати визначений запас при правці вала.
Розміри спряжених деталей приймаємо конструктивно і проводимо перевірку на зминання:
(3.9)
Для сталі 45, маючи границю текучості sт = 280 МПа і приймаючи запас n = 2,3, визначаємо допустимі напруження з виразу:
, (3.10)
тобто sзм < [s]зм і міцність контактуючих поверхонь забезпечена.