Н. В. Куцубина системный анализ при принятии решений


Вибрационная оптимизация трубчатых валов



Pdf көрінісі
бет62/70
Дата22.11.2022
өлшемі6,77 Mb.
#159284
түріАнализ
1   ...   58   59   60   61   62   63   64   65   ...   70
Вибрационная оптимизация трубчатых валов
бумагоделательных машин
Основными параметрами трубчатых валов бумагоделательных и от-
делочных машин при заданном расстоянии между опорами 
l
и скорости 
машины 
V
M
являются наружный диаметр 
d
H
и толщина стенки трубы 
δ

При выборе параметров валов учитываются следующие факторы:
− обеспечение технологического процесса производства или обра-
ботки бумаги, где обычно ограничивается минимальное значение диаметра
(
d

≥ 
d
H
min
); 
− габаритные размеры составной части машины, ограничивающие 
максимальное значение(
d

≤ d
H
max
); 
− прочность вала, при которой напряжение 
σ
в конструкциях вала, 
прежде всего в рубашке, не превышает допустимых значений [
σ
]; (
σ
≤ [
σ
]); 
− жесткость вала, при которой прогиб рубашки вала от нагрузок не 
превышает допустимых значений ( 
y
≤ [
y
]);
− предотвращение резонансных и околорезонансных колебаний вала, 
которое обеспечивается тем, что частота вращения вала 
ω
не совпадает c 
критической частотой
ω

(0,7
ω
0

ω
≥ 1,3
ω
0
); 
− технологические требования на изготовление, ремонт и эксплуата-
цию валов, заключающиеся в том, что толщина стенки 
δ
не может быть 
меньше некоторого минимально допустимого значения [
δ
min
] (
δ ≥ δ
min
);
− минимальные затраты на изготовление вала. 
Затраты на изготовление трубчатых валов примерно пропорциональны 
их массе. Следовательно, валы должны иметь как можно меньшую массу.
Электронный
архив
УГЛТУ


118 
В качестве целевой функции принимается масса рубашки вала. 
Ограничениями являются все вышеназванные факторы; независимыми пе-
ременными являются наружный диаметр вала 
d
H
и толщина стенки рубаш-
ки вала 
δ.
Расчетная схема вала показана на рис. 4.15, где обозначено:
l
– расстояние между осями опор вала, м;
b
– длина рубашки вала, м;
q
0
– распределенная технологическая нагрузка на вал, приведенная к 
вертикальной плоскости (от натяжения сетки, сукна, бумаги), Н/м;
q
m
– распределенная нагрузка от собственного веса рубашки вала. 
Рис. 4.15. Расчетная схема вала 
Масса вала:
=
(
− ) ∙


=
− (4.24)
 
или 
m = A

d
cp
δ
→min, где 
A
0
 
= πbρ

ρ
– плотность материала рубашки вала, кг/м
3

Зависимость (4.24) является целевой функцией, следует определить 
параметры 
d
H
и 
δ
, при которых масса 
m
будет минимальной при следую-
щих ограничениях.
Прочность рубашки вала
=
≤ [ ],
 
где
σ
– нормальное напряжение в рубашке вала в сечении 
у
, Па; 
W
– момент сопротивления сечения рубашки вала, м
3

=


32

4
.
Электронный
архив
УГЛТУ


119 
Изгибающий момент в сечении у вала равен
=
4

8

2
.
Максимальное значение изгибающего момента в середине пролета 
вала: 
=
4

2
,
где 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   58   59   60   61   62   63   64   65   ...   70




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет