[KKD]

Здравствуйте, форумчане.
Прошу совета по поводу проектирования приводного вала у разобщителя бревен.
Это мой первый опыт проектирования механизмов, поэтому прошу строго не судить.
В приложении есть схема вала (Д 160), который состоит из двух половинок, соединенных между собой через жесткую муфту( пальцевую). Вал опирается на сферические роликовые подшипники (п1, п2, п3,п4). Также на нем стоят звезочки (з1, з2, з3, 34), которые тянут цепь. Также вал приводится в движение двигателем через планетарный редуктор ( посадка - обжимная муфта, размер 170).
А теперь список вопросов:
1. Какой из подшипников будет с фиксированной опорой? И почему?
2. Является ли критичным разное расстояние между звездочками и подшипниками?
3. Если точно неизвестен диаметр посадки обжимной муфты ( от 130 до 160), то не будет ли это место являться концентратором напряжений? ( К примеру если вал 160, а посадка редуктора 130 ) Если будет, то что делать?

П.С. Если видите другие спорные моменты, то буду рада конструктивной критике. Схема вала для форума.jpg

[uraltay]

Что значит "фиксированная опора" и для чего она нужна? Опоры стоят на какой-то корпусной детали. Расстояние между звёздочками и подшипниками должны обеспечивать работоспособность: чтоб вал не гнулся, не ломался, не перекашивал звёздочки... Что за обжимная муфта для соединения вала с редуктором? Жёсткая пальцевая муфта не обеспечит компенсацию несоосности валов, которая дополнительно может меняться в процессе работы из-за неравномерности нагрузки. Надо бы видеть схему разобщителя, чтоб разобраться с нагрузками.

[T-Yoke]

Сообщение от KKD Прошу совета по поводу проектирования приводного вала у разобщителя бревен.

Брёвна надеюсь не береза?
А то мы в своё время накувыркались с металлом для валов, оказалось сок березовый такая агрессивная штука, спасу нет.

P.S. Правда у нас было фанерное производство, лущили берёзовый шпон, а там сок брызгал как из душа.

[KKD]

Здравствуйте,uraltay!
Возможно я немного непонятно выражаюсь, но под фиксированной опорой я понимаю выбор типа корпуса для подшипника (фиксированный конец или свободный), который уже в свою очередь крепится на опору и держит вал. В литературе пишут, что один конец должен быть фиксированным, а остальные свободными. Но какой выбрать фиксированным - не ясно: то ли тот, что ближе к двигателю, то ли тот, что максимально удален. К тому же у меня их 4!( выбираем 1 фиксированным, а остальными свободными или чередуем, так как вал разбит на две половинки)
Расстояния между звездочками должно быть именно таким, а опоры для подшипников ставим куда придется, так как соединяем конструкцию с существующим оборудованием. Отсюда и разные расстояния.
Обжимная муфта по принципу напоминает муфту RCK 11 ( производства Chiaravalli), только одевается на выходной конец вала для соединения с редуктором.
Муфта, соединяющая две половинки вала будет выполнена по типу пальцевой, но по факту будет состоять из фланцев и болтов. Данный вид соединения хорошо зарекомендовал себя на оборудовании, что взято за основу проектирования моего разобщителя.
Тут ссылка на варианты корпусов Корпуса подшипников.jpg
Тут незаконченная прорисовка. Желдым цветом показаны корпуса подшипников, синим - звездочки, голубым - вал
разобщитель.png
разобщитель 1.png

[KKD]

Здравствуйте, T-Yoke!
Бревна будут разные, в том числе и береза, так как разобщитель будет стоять на деревоперерабатывающем предприятии. И о вреде березового сока от сотрудников я не слышала ни разу, если честно. Хотя, с другой стороны, вал будет закрыт и контакт сока с валом исключен.

[MotorManiac]

Сообщение от KKD Какой из подшипников будет с фиксированной опорой? И почему?

А опыт что говорит ? в такой схеме плавающие опоры вообще нужны, вроде как нагрев валов не прогнозируется.

Сообщение от KKD Является ли критичным разное расстояние между звездочками и подшипниками?

Чем дальше звездочка от опоры, тем больше момент на ней будет изгибать вал, неплохо бы это просчитать дабы вследствие изгиба вала не зажало подшипники + допускаемые напряжения.
Хотя роликовые сферические допускают большие углы перекоса.

Сообщение от KKD Если точно неизвестен диаметр посадки обжимной муфты ( от 130 до 160), то не будет ли это место являться концентратором напряжений? ( К примеру если вал 160, а посадка редуктора 130 ) Если будет, то что делать?

Если будет переход с Д160 наД130 без скруглений без ничего, то конечно это место будет концентратором напряжений. Галтель сделайте.

[KKD]

Сообщение от MotorManiac А опыт что говорит ? в такой схеме плавающие опоры вообще нужны, вроде как нагрев валов не прогнозируется.

Опыта у меня в этой области нет. Поэтому и прошу совета. Нагрев вала действительно не прогнозируется, так как оборудование будет стоять на улице и вращение вала предполагается с очень маленькой скоростью. Но, следуя этой логике можно все опоры делать фиксированными, а не плавающими. Либо одну фиксированной, а остальные плавающими. А вы предлагаете делать все плавающими. Я правильно вас понимаю?

----- добавлено через ~14 мин. -----

Сообщение от MotorManiac Если будет переход с Д160 наД130 без скруглений без ничего, то конечно это место будет концентратором напряжений. Галтель сделайте.

Спасибо за совет

[MotorManiac]

Сообщение от KKD А вы предлагаете делать все плавающими. Я правильно вас понимаю?

Нет, все фиксированные. В корпуса просто поставите распорные кольца для фиксации внешнего кольца подшипника и все.

[KKD]

Сообщение от MotorManiac Нет, все фиксированные. В корпуса просто поставите распорные кольца для фиксации внешнего кольца подшипника и все.

Благодарю

[uraltay]

Если нужны опоры подшипников плавающие, то в данном случае оптимальнее будут 1 и 4. При такой схеме температурные и др. удлинения валов, особенно левого, будут распределяться на две стороны от опоры. Значит, концы валов и всё, что на валах установлено, будут иметь меньше перемещение.
Муфта между валами должна компенсировать несоосность.
Зажимная (не РАЗ- и не ОБжимная!) муфта жёсткая, не компенсирует несоосность. Потребуется регулировка. Как-то приходилось делать соединение, для которого было очень ограничено время на регулировку. Удалось обойтись вообще без регулировки. Посчитал, что усилие на валах от возможного регулировочного перекоса больше, чем от незакреплённого мотор-редуктора. Обороты были приличные, но всё работало нормально. После ещё несколько раз пользовался таким креплением.

[KKD]

Сообщение от uraltay Муфта между валами должна компенсировать несоосность. Зажимная (не РАЗ- и не ОБжимная!) муфта жёсткая, не компенсирует несоосность.

У меня две муфты. Одна соединяет две половинки вала, она жесткая и выполнена из фланцев с болтами. А при помощи второй муфты - зажимной- крепится редуктор на конец вала. Какая из них, по вашему мнению, должна компенсировать несоосность?
Мне кажется, что первая. Или я ошибаюсь?

[MotorManiac]

Сообщение от KKD Одна соединяет две половинки вала, она жесткая и выполнена из фланцев с болтами.

Интересное конечно решение, но в таком случае 4 подшипника фактически на одном валу будет крайне сложно выставить. А обрабатывать общий вал, длиной 6м + это весьма сложно.
Мне кажется, фланец с болтами лучше не использовать

[uraltay]

Сообщение от KKD Какая из них, по вашему мнению, должна компенсировать несоосность?

Компенсация нужна в обоих случаях. В первом случае я имел в виду две половинки. Там сложно делать регулировку, поэтому желательна муфта, компенсирующая несоосность. Это может быть, например, втулочная, поводковая, плавающая (крестовая, Ольдгэма), с резиновыми вставками... Во втором случае, вал - редуктор, соосность можно отрегулировать положением мотор-редуктора, а я предложил своё решение без регулировки.

[KKD]

Сообщение от MotorManiac Интересное конечно решение, но в таком случае 4 подшипника фактически на одном валу будет крайне сложно выставить. А обрабатывать общий вал, длиной 6м + это весьма сложно. Мне кажется, фланец с болтами лучше не использовать

Если не использовать фланец с болтами в качестве жесткого соединения, тогда что? Вы правильно заметили, что обрабатывать вал, длиной 6 м очень сложно. Монтировать и ремонтировать тоже. Поэтому и было принято решение разделить его на две части. А для облегчения выставления вала на четырех подшипниках, последние выбраны сферическими. Возможно, это проблему не решит, но облегчит.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от uraltay Компенсация нужна в обоих случаях. В первом случае я имел в виду две половинки. Там сложно делать регулировку, поэтому желательна муфта, компенсирующая несоосность. Это может быть, например, втулочная, поводковая, плавающая (крестовая, Ольдгэма), с резиновыми вставками... Во втором случае, вал - редуктор, соосность можно отрегулировать положением мотор-редуктора, а я предложил своё решение без регулировки.

Вас поняла. Спасибо, что пояснили. Про Ольдгэма и кое-что еще даже не слышала. Пошла гуглить.

[uraltay]

Сообщение от KKD Про Ольдгэма и кое-что еще даже не слышала

Это крестовая муфта. Если передаваемый момент небольшой, а большой точности совместного вращения не нужно, то можно применить кусок стального каната. Только посмотреть направление свивки, чтоб он не раскрутился при работе. Вариантов много.

[MotorManiac]

Сообщение от KKD Если не использовать фланец с болтами в качестве жесткого соединения, тогда что?

Ну видимо муфту какую-нибудь, посмотрите в анурьеве, там гостовские есть.

[KKD]

Сообщение от uraltay Если передаваемый момент небольшой

Дело как раз в том, что передаваемый момент немногим больше 50 000 Н*м, то есть Очень большой

[uraltay]

Сообщение от KKD передаваемый момент немногим больше 50 000 Н*м

А редуктор с Ф130 создаёт такой момент?

[GeNicK]

Я бы сделал по такой схеме:
- редуктор - компенсирующая муфта - фиксированная опора - плавающая опора -
- компенсирующая муфта - фиксированная опора - плавающая опора.
Муфты кулачково-дисковые, зубчатые, цепные, лучше одинаковые. Корпуса опор разъёмные (со съёмными верхними крышками), подшипники на конических закрепительных втулках, осевые зазоры в плавающей опоре по 1,5...2мм с каждой стороны.
А редуктор может быть такой, например: https://tehprivod.su/katalog/motor-r...spn/spn11.html. Может быть насадной, тогда одна муфта не нужна.

[KKD]

Сообщение от GeNicK редуктор - компенсирующая муфта - фиксированная опора - плавающая опора - - компенсирующая муфта - фиксированная опора - плавающая опора.

Интересное предложение

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от GeNicK А редуктор может быть такой, например: https://tehprivod.su/katalog/motor-r...spn/spn11.html

Редуктор и правда планетарный, но другой https://master.sew-eurodrive.com/med...mc_800x450.jpg

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от uraltay А редуктор с Ф130 создаёт такой момент?

Насколько я помню, момент создает двигатель, изменяя его через редуктор.
Если я ошибаюсь, то поправьте меня.
А диаметр вала - 160 мм. Если вы про него прашивали

[GeNicK]

Сообщение от KKD Интересное предложение

Это типовая схема

Сообщение от KKD Редуктор и правда планетарный

Это насадной редуктор, надевается на конец вала (шлицевой или гладкий со шпонкой), реактивный момент воспринимается рычагом. Муфта здесь не нужна.

[uraltay]

Сообщение от KKD Насколько я помню, момент создает двигатель, изменяя его через редуктор.

Память правильная, но коль зажимная муфта 130х160, то диаметр вала редуктора вероятнее всего 130 мм. Я прикинул вал из ст.3 - получилось порядка Ф160 мм минимум. Сравнил диаметры и спросил про вал редуктора Ф130. Пусть он не "создаёт", а, например, "обеспечит". На самом деле развалиться может любой элемент на участке двигатель - выходной вал редуктора.

[Serge Krasnikov]

Момент задаёт не двигатель, двигатель подбирается всегда с избытком, момент задаёт то устройство которое потребляет эту энергию, ну или предохранительная муфта.

[KKD]

Сообщение от uraltay Я прикинул вал из ст.3 - получилось порядка Ф160 мм минимум.

А если сделаем термообработку? Или из стали 45? Тогда 160 - это будет с запасом?

[uraltay]

Сообщение от KKD А если сделаем термообработку? Или из стали 45? Тогда 160 - это будет с запасом?

Этот вопрос гораздо проще, чем разработка конструкции разобщителя...

[MotorManiac]

Сообщение от KKD А если сделаем термообработку?

Внезапно..... термичку валу из ст3 ?

[uraltay]

Сообщение от MotorManiac Внезапно..... термичку валу из ст3 ?

Там не всё так просто с термообработкой: звёздочки, похоже, надо приваривать.

[poobschatso]

Сообщение от KKD А если сделаем термообработку? Или из стали 45? Тогда 160 - это будет с запасом?

Если диаметр 160 выбран из условий жесткости (что скорее всего из-за длины вала) а не из условия прочности, то смысла менять Ст3 на более дорогие никакого

[MotorManiac]

Сообщение от uraltay Там не всё так просто с термообработкой: звёздочки, похоже, надо приваривать.

Нужно расчеты делать, или шпонка или сварка или цанга какая нибудь. Если сварка то как потом ее менять при износе-поломке, в полевых условиях хотя может и не все так критично.

[KKD]

Сообщение от uraltay Этот вопрос гораздо проще, чем разработка конструкции разобщителя...

Возможно. Просто опыт в создании разного рода конструкций у меня есть, а в разработке деталей машин - нет.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от MotorManiac Внезапно..... термичку валу из ст3 ?

Это просто предположение, поиск способа обеспечить запас прочности. И почему нельзя делать термичку стали 3?

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от uraltay Там не всё так просто с термообработкой: звёздочки, похоже, надо приваривать.

Соединение вала со звездочкой будет через вот такую муфту: https://www.chiaravalli.com/products...LEMENTS/RCK-11
По передаваемому моменту у нее запас есть. Шпонкой там, конечно, соединить не получится: по расчетам она выходит около полуметра.

----- добавлено через ~12 мин. -----

Сообщение от poobschatso Если диаметр 160 выбран из условий жесткости (что скорее всего из-за длины вала)

Диаметр выбран по принципу аналогии с существующим работающим оборудованием. Длина вышла из разработанного конструктива. Так что материал пока выбираем

[Serge Krasnikov]

Сообщение от KKD Это просто предположение, поиск способа обеспечить запас прочности. И почему нельзя делать термичку стали 3?

Патаму что у ст3 углерода хрен да немножко.

[Нурлан]

Мне кажется будет проще поставить 3-4 отдельных привода(мотор-редуктор) на 3-4 отдельных вала. Валы соединить крестовыми муфтами. Даже если один привод "сгорит" остальные могут поработать с перегрузкой. Лучше взять червячные мотор-редукторы защищенные с хорошим запасом мощности. По моему такой подаватель будет проще в эксплуатации и ремонте.

[KKD]

Сообщение от Нурлан Мне кажется будет проще поставить 3-4 отдельных привода(мотор-редуктор) на 3-4 отдельных вала.

Нет. Не проще. В разобщителе ( или как вы выразились - подавателе) очень важна синхронность движения цепей. Синхронизация 3-4 мотор-редукторов - дело сложное. И небольшие разницы в пусках, на мой взгляд, скорее добавят напряжения валу, чем облегчат его работу.
К тому же вопрос стоимости изготовления такого агрегата. На мой взгляд покупка 4 мотор - редукторов не сравнима с покупкой одного.

[uraltay]

Я не очень представляю работу разделителя, но не окажется ли, что звёздочки в какие-то моменты будут нагружены очень неравномерно, на одну придётся не четверть нагрузки, а, например, половина? При этом на валу будет повышенный изгибающий момент и повышенная нагрузка на соответствующие подшипники. Судя по картинкам, радиус звёздочки небольшой, что уже говорит о немалом изгибающем моменте. Неплохо бы его подсчитнуть и добавить к нагрузке от крутящего момента, чтоб не промахнуться с определением необходимого диаметра вала.

[KKD]

Сообщение от uraltay Я не очень представляю работу разделителя, но не окажется ли, что звёздочки в какие-то моменты будут нагружены очень неравномерно, на одну придётся не четверть нагрузки, а, например, половина?

Совершенно верно.

Сообщение от uraltay Судя по картинкам, радиус звёздочки небольшой,

Делительный диаметр равен 522 мм.

[uraltay]

Сообщение от KKD Совершенно верно.

Похоже, валу хана! Навскидку (пересчитывать не стал), даже если нагрузка на звёздочки распределена равномерно, то напряжение от изгиба под самой правой звёздочкой будет 810 кг/кв.см. А вал по кручению не очень-то "запаслив".