[stoper]

Существуют ли толстостенные трубы небольших диаметров и где их применяют? В госте на ВГП нашел максимум 3,8 мм стенку.

[Солидворкер]

http://www.abt-group.su/trubnyy-prok...formirovannaya
первая попавшаяся ссылка в выдаче Яндекса

[stoper]

Мерсю. В моём городе в розницу нереально такие трубы купить, а надо всего 2 метра.
Назначение - вал мешалки, длина 1000 мм. Имеется кругляк Ст3 д.45 мм. Будет ли он жестче трубы 50х5 ?
Смущает большой вес консольной части, нежели у трубы.
Сейчас вал из трубы 40х4, под нагрузкой гнется. Рабочая среда цементно-песчаный раствор

[йцуке]

Труба на изгиб жёстче чем такого же диаметра вал сплошного сечения, причём чем тоньше стенка тем жёстче. Берите 57 трубу, её всегда можно найти на предприятиях, в пунктах приёма металла....

[stoper]

толстая стенка нужна для калибровки и проточки под подшипники, плюс присутствует абразивный износ.

[йцуке]

Так вы оставляете верхнюю часть (и нижнюю) навариваете кольца или полосы (с обстукиванием по валу после подварки одной стороны ) потом протачиваете , насаживаете и навариваете центральную часть из трубы 57х4.

[stoper]

Верхняя часть 200 мм заходит в подшипниковый узел, выше подшипников шкив. В этой части может быть кругляк
Консольная (рабочая) часть вала 900 мм, на которую потом привариваются перемешивающие органы "винт" и "рамка"
Не хотелось бы иметь вал диаметром более 50-51 мм

[Tehnolog5]

Вес консольно закреплённого вала - вовсе не повод для смущения!!! Однозначно рекомендую использовать вал целиком выточенный из сортового проката (прутка). Желательно только не из Ст3, а хотя-бы из Стали 20. Сварной вариант (пруток+труба) - то же не лучшее решение, т.к. потребует проведения термообработки после сварки (до мехобработки). Удачи!!!

----- добавлено через ~28 мин. -----
Дополнительно сообщаю, что во избежание поводок от сварки рекомендую автору отказаться от приварки к валу "перемешивающих органов". И рамная, и винтовая мешалка должны быть съёмными! Удачи!!!

[stoper]

Сообщение от Tehnolog5 И рамная, и винтовая мешалка должны быть съёмными

допустим, для этого сделали некие кольца, к которым приварены элементы "перемешивающего органа". Кольца одеваются на вал. Но для фиксации (например, под болты) нам потребуется насквозь просверлить вал в нескольких местах, что ослабит его. Крутящий момент достаточно большой, срезающее усилие велико, вязкость среды большая, двигатель 3 кВт и понижающая ременная передача 1:2

[йцуке]

Сообщение от stoper Не хотелось бы иметь вал диаметром более 50-51 мм

Понятие хотелось не годится нужны аргументы. Как я понимаю вы как раз и хотели заменить среднюю часть, для этог выбираете трубу 51х5 , тогда внутренний будет 41 и вы одеваете на 40 и обвариваете..... То же самое можете проделать с трубой 57, только на вал 40 надо наварить или кольца или полосы (как я писал).
Рамная мешалка вращается как правило с небольшой скоростью и скорее всего после ременной передачи стоит редуктор.

Сообщение от stoper двигатель 3 кВт и понижающая ременная передача 1:2

-редуктор.

Сообщение от stoper Но для фиксации (например, под болты) нам потребуется насквозь просверлить вал в нескольких местах, что ослабит его

В принципе всё считается, кроме того можно усилить место сверления или выбрать другой метод крепления -шпонки , хомуты, торцевой штифт....

[sbi]

stoper При увеличении диаметра вала с d=40 мм до D=50 мм его момент сопротивления сопротивления,а значит, и допустимый крутящий момент на валу возрастет в 2 раза (пропорционально кубу D/d).
Жесткость вала-это произведение модуля упругости как при изгибе, так и кручении на момент инерции сечения будет больше у цельного вала, чем у полого и возрастёт в 2,5 раза при приведённых выше диаметрах.
Для расчета и выбора типа разъёмного соединения советую использовать литературу по деталям машин

[stoper]

Сердечно благодарю за советы.
Разъемное соединение осложняется рабочей средой - цементным раствором и рано или поздно станет неразъемным. Поэтому жертвуем соединением, принимаем мешалку с валом как расходный материал, в т.ч. по абразивному износу. Термообработка существенно увеличит стоимость расходного элемента, поэтому наверное выгодно делать новые мешалки, присоединение рабочей части к ведомой на фланцах. Можно делать какие-то лыски на валу под посадку мешалок, но это опять существенные затраты + непосредственно посадочный узел.
Из практики рамная мешалка в такой среде вращается 100-700 об/мин, крейсерская скорость 300-400 об/мин. Винт чуть быстрее.
Изначально был прямой привод от двигателя, сейчас переделываю на ременную передачу с понижением, скорость двигателя 1500 об,мин оказалась невостребованной

[Liukk]

Сообщение от йцуке Труба на изгиб жёстче чем такого же диаметра вал сплошного сечения, причём чем тоньше стенка тем жёстче.

Вы конечно пошутили?
Труба на изгиб будет жёстче чем вал сплошного сечения если они меют одинаковую МАССУ. См. сопромат момент инерции/момент сопротивления

[Fogel]

Сообщение от Liukk Труба на изгиб будет жёстче чем вал сплошного сечения если они меют одинаковую МАССУ. См. сопромат момент инерции/момент сопротивления

И это тоже с некоторыми оговорками. Смотри в той же книжке понятие "устойчивость" - огромный вал из фольги будет лишь теоретически жестким
stoper, обороты там приличные? я так понял вал теряет устойчивость, так может "рубашку" на вал одеть - не приваривая к валу, четыре уголка допустим и сжать...
Еще есть неплохое решение, но не знаю как в данном случае... Это наддуть вал давлением, у него сразу устойчивость стенок повышается, только вот если лопнет, то мало не покажется. Можно конечно жидкость залить и озаботиться поддержанием давления как в сифоне...

[stoper]

Сообщение от Fogel так может "рубашку" на вал одеть - не приваривая к валу, четыре уголка допустим и сжать...

одел два уголка по размеру, но на сварку. Сжать механически тоже вариант.

Сообщение от Fogel Можно конечно жидкость залить

А если самоуплотняющийся песчаный бетон В1000? В этом случае получим "монолитное" сечение и меньший вес по сравнению со стальным кругляком.
Правда бетон получит небольшую усадку, расширяющийся бетон пока экзотика для меня.

[Fogel]

А чем жидкость плоха? Загерметизировали, нипель приварили, залили, заварили, а потом молотком его загнули - объем сократился, давление в жидкости резко прибавилось

[Liukk]

Сообщение от stoper А если самоуплотняющийся песчаный бетон В1000? В этом случае получим "монолитное" сечение и меньший вес по сравнению со стальным кругляком. Правда бетон получит небольшую усадку, расширяющийся бетон пока экзотика для меня.

Расширяющихся цементно-песчаных растворов - полно предложений, вот только хрупкие они. Лучше эпоксидку или полиуретан под давлением закачать и выдержать пару дней под давлением, пока не полимеризуется. Причём давление можно создать винтом (с уплотнением резиновым кольцом на гладкой части, как положено) в торце вала. Потом лишку можно и отрезать.

[йцуке]

Сообщение от Liukk Цитата: Сообщение от йцуке Труба на изгиб жёстче чем такого же диаметра вал сплошного сечения, причём чем тоньше стенка тем жёстче. Вы конечно пошутили? Труба на изгиб будет жёстче чем вал сплошного сечения если они меют одинаковую МАССУ. См. сопромат момент инерции/момент сопротивления

Лекция 5. Кручение, сдвиг, срез http://www.soprotmat.ru/kruch.htm
Пример 6.

Заменить сплошной вал диаметра = 300 мм полым равнопрочным валом с наружным диаметром =350 мм. Найти внутренний диаметр полого вала и сравнить веса этих валов.

Решение.

Наибольшие касательные напряжения в обоих валах должны быть равными между собой:



Отсюда определим коэффициент С



Внутренний диаметр полого вала



Отношение весов равно отношению площадей поперечных сечений:



Из приведенных примеров 5 и 6 видно, что изготовление пустотелых валов, т.е. валов, у которых малонагруженная внутренняя часть удаляется, является весьма эффективным средством снижения затраты материала, а следовательно, и облегчения веса валов. При этом наибольшие напряжения, возникающие в пустотелом валу, мало отличаются от максимальных напряжений в валу сплошного сечения при том же наружном диаметре.

Так в примере 5 за счет сверления при , дающем облегчение вала на 16%, максимальные напряжения в наружных волокнах полого вала возросли всего на 2,6%. В примере 6 равнопрочный пустотелый вал, но с несколько большим наружным диаметром по сравнению со сплошным валом, оказался легче сплошного на 53,4%. Эти примеры наглядно свидетельствуют о рациональности применения пустотелых валов, что широко используется в некоторых областях современного машиностроения, в частности, в моторостроении

[Солидворкер]

Сообщение от йцуке Труба на изгиб жёстче чем такого же диаметра вал сплошного сечения

Сообщение от йцуке В примере 6 равнопрочный пустотелый вал, но с несколько большим наружным диаметром по сравнению со сплошным валом

Несколько больший - это на 16% в данном примере.


Ключевое слово - равнопрочный. При чистом изгибе максимальные напряжения находятся на периферии диаметра, и сердцевину можно почти "безболезненно" удалить для экономии материала. Но это вовсе не значит, что труба жестче кругляка того же диаметра, просто экономически выгоднее.

[Liukk]

Сообщение от йцуке Труба на изгиб жёстче чем такого же диаметра вал сплошного сечения, причём чем тоньше стенка тем жёстче.

Сообщение от йцуке Пример 6. Заменить сплошной вал диаметра = 300 мм полым равнопрочным валом с наружным диаметром =350 мм. Решение. Наибольшие касательные напряжения в обоих валах должны быть равными между собой:

Т.е. по вашему 300 и 350мм это одинаковые диаметры??? Интересная арифметика...
А в остальном всё правильно.