Проверочный механический расчёт

Проверочный расчёт на прочность выполняют для деталей наиболее ответственных узлов литьевой машины.

Червяк

Расчёт заключается в проверке червяка выбранной машины на прочность и гибкость в условиях конкретного технологического режима.

Червяк представляется в виде консольного стержня, к которому приложено осевое усилие, сила веса и крутящий момент. Содержание расчёта определяется особенностями работы инжекционного узла. В случае литья под давлением инжекционным методом червяк в процессе пластикации испытывает одновременное действие крутящего момента, силы веса и осевого усилия от давления подпора, при инжекции − только осевого усилия P'_ос, вызванного давлением впрыска и силой веса.

Расчёт на прочность выполняют по третьей теории прочности:

(31)

Сила P'_ос является составляющей силой полного нормального давления, приложенной к нарезке вращающегося червяка (рисунок 6(а)):

(32)

где N_мех─ механическая мощность, потребляемая червяком (определяется по уравнению);

n_ч ─ скорость вращения червяка; ;

λ ─ угол наклона винтовой линии червяка; ;

ρ ─ угол трения расплава поли

В расчёте используем:

D_ср= 60 ─ 4.7= 55,3 мм;

μ= 0.2.

рад

рад

кН

(33)

(34)

где q ─ погонная нагрузка от силы веса червяка;

W ─ осевой момент сопротивления сечения червяка.

(35)

(36)

кг/м

МПа

МПа

(37)

где W_р─ полярный момент сопротивления червяка.

(38)

м ³

МПа

МПа

При инжекции, как отмечалось выше, червяк испытывает только напряжение сжатия или изгиба, поэтому его расчёт на прочность несколько упрощается:

(39)

где величина σ_и берётся из выполненного расчёта по уравнению:

(40)

где

(41)

здесь q ─ давление впрыска расплава, выбранное исходя из свойств перерабатываемого материала.

кН

Из двух значений σ_экв выбираем наибольшее и сопоставляем его с допускаемым напряжением при изгибе [σ]_и.При этом должно соблюдаться соотношение вида:

(42)

Величину [σ]_и определяем исходя из величины разрушающего напряжения материала червяка, которое выбирается из таблицы 12.

Таблица 12 ─ Величина разрушающего напряжения для некоторых марок стали и чугуна.

(43)

где n ─ коэффициент запаса прочности (n = 2.4).

МПа

МПа

Условие выполняется.

Расчётом червяка на гибкость устанавливают величину его продольного прогиба f_max под действием силы P''_ос и силы веса червяка q. Расчётное значение f_max не должно превышать величины радиального зазора δ между червяком и цилиндром.

Прежде всего определяют величину критического осевого усилия P_кр, при котором консольный стержень (червяк) ещё не утрачивает геометрической устойчивости.

(44)

где Е ─ модуль упругости материала червяка;

I ─ момент инерции сечения червяка;

μ ─ коэффициент защемления консоли.

Па

кН

Так как P''_ос< P_кр продолжаем расчёт, определяя стрелу максимального прогиба:

(45)

где f ─ прогиб от действия силы q, м;

q ─ погонная нагрузка от силы веса червяка, Н/м;

L ─ длина червяка, м;

I ─ момент инерции сечения червяка, м⁴.

(46)

где f_max ─ стрела максимального прогиба, м.

м

мм

δ = 0.125мм ─ величина радиального зазора.

Условие f_max< δ выполнилось:

В случае невыполнения условия f_max < δ необходимо уменьшить в возможных пределах давление инжекции расплава полимера.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: