Андрей67

Как измерить нагрузку на валах?

Pinned posts

Имеется вальцовая мельница для помола зерновых.

 

5aeb4f5048bda_.JPG.15d58f984bfa681755889941423e5562.JPG

 

Как измерить силу, которая будет раздвигать валы при помоле? Могу измерть крутящий момент на ведущей шестерне. Но как его потом пересчитать в силу?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts

Почитайте учебник по деталям машин или тмм, там есть

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

радиальная сила в прямозубом цилиндрическом зубчатом зацеплении Fr = M1/r1/tan(20*), M - момент, r - делительный радиус. Наверно в случае с мельницей дело должно осложняться тем, что сила возникает не только в зубчатом зацеплении, но и на валах самой мельницы. Наверняка по расчету этих мельниц талмуды написаны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, k_v сказал:

Наверняка по расчету этих мельниц талмуды написаны.

Так мне не нужно расчитывать, мне нужно измерить при помоле различных зерновых.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

чтобы косвенно оценить одну величину - Силу зная другую - Момент надо знать формулы их связывающие и параметры в формулах участвующие. Поэтому и говорю, должны быть какие-то дореволюционные справочники где можно найти инфу какими характерными радиусами валков и характерными углами контакта нужно задаваться чтобы получить похожие на реальность силы зная моменты. Ну а если нет - мастерите стенд с тензо/пьезо датчиками, чудес не бывет

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, k_v сказал:

мастерите стенд с тензо/пьезо датчиками, чудес не бывет

Тензорезисторы есть. Есть и плата, снимающая показания с них. Но как-то нужно всё это дело откалибровать?

 

3 минуты назад, k_v сказал:

можно найти инфу какими характерными радиусами валков и характерными углами контакта нужно задаваться чтобы получить похожие на реальность силы зная моменты.

 

Спасибо! Попробую поискать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 7   Опубликовано: (изменено)

6 минут назад, Андрей67 сказал:

Тензорезисторы есть. Есть и плата, снимающая показания с них. Но как-то нужно всё это дело откалибровать?

ну наверно надо будет нагрузить разными известными силами, снять показания и построить график зависимости сила-сигнал и потом на него ориентироваться.

В реальности наверно сигнал с работающей мельницы потребуется как-то отфильтровывать и осреднять, наверняка там будут сильные кратковременные колебания

Изменено пользователем k_v

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
17 минут назад, k_v сказал:

ну наверно надо будет нагрузить разными известными силами,

Тянуть гирями через блок?

 

18 минут назад, k_v сказал:

В реальности наверно сигнал с работающей мельницы потребуется как-то отфильтровывать и осреднять, наверняка там будут сильные кратковременные колебания

Да, сложно всё получается. Может, я не по тому пути пошел? Основная задача узнать, не деформирутся ли алюминивый корпус при работе через какое-то время.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

короче как я понимаю, грубо эту радиальную силу можно прикинуть как силу, требующуюся чтобы раздавить одновременно слой зерна, помещающийся в зазор этих вальцов. или взять силу, требующуся чтобы раздавить одно самое твердое зерно и умножить на количество зерен в зазоре

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, k_v сказал:

грубо эту радиальную силу можно прикинуть как силу, требующуюся чтобы раздавить одновременно слой зерна,

Да. Но нужно узнать эту радиальную силу, хотя бы приблизительно. Вот и хотел измерить, что есть под рукой- динамометрический ключ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ну вот, взять десяток зерен самого твердого сорта, который предполагается к помолу на аппарате. и измерить какой силой их получится раздавить, все вместе или каждое по отдельности и потом осреднить. потом взять длину рабочего зазора мельницы, и считая что зерна в нее попадают в два ряда, допустим, посчитать общее количество одновременно раздавливаемых зерен в процессе работы мельницы, и умножить его на силу, посчитанную для одного зерна.

щас пиден задастся упруго-пластическими параметрами кукурузы и все опошлит одним скриншотом

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, k_v сказал:

взять десяток зерен самого твердого сорта, который предполагается к помолу на аппарате. и измерить какой силой их получится раздавить,

Наверное, как вариант! 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, k_v сказал:

должны быть какие-то дореволюционные справочники где можно найти инфу какими характерными радиусами валков и характерными углами контакта нужно задаваться чтобы получить похожие на реальность силы зная моменты.

Вот нашел кое-что. Но как увязать величину момента на приводной шестерёнке и давление на вальцы так и не понял.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, Андрей67 сказал:

Вот нашел кое-что. Но как увязать величину момента на приводной шестерёнке и давление на вальцы так и не понял.

там внизу есть формула мощности, можно через нее прикинуть, если считать что вся мощность реализуется радиальной силой сжатия зерен. N=Fr*vr, Fr - сила, vr - средняя радиальная скорость, vr = R*(1-cos(a))/a*w, a - угол захвата, w - угловая скорость валка, все в рад/сек. но тут тоже получается много параметров притянутых за уши, да еще и напряжение разрушения зерен откуда-то брать надо

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А если так? Взять из таблицы величину разрушающего усилия. Разве это не будет силой, действующей на валы?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, Андрей67 сказал:

А если так? Взять из таблицы величину разрушающего усилия. Разве это не будет силой, действующей на валы?

в принципе там есть данные разрушающего усилия для отдельного зерна, если взять 10 кгс на зерно, то уже можно получить какую-то цифру

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, k_v сказал:

если взять 10 кгс на зерно, то уже можно получить какую-то цифру

Я так и начал писать, да пришел ответ от Вас.:smile: Посчитать количество зёрен между валами и умножить на 10. Получим какаю-то величину Х. Т.к. у мельницы крышки опор валов с 2-х сторон, делим на 2 и получается, что сила "разрывает" каждую часть корпуса с силой Х/2?

 

22.jpg.2667b5fe9e34647210c86c00a49258d3.jpg

 

Или не так?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, Андрей67 сказал:

Я так и начал писать, да пришел ответ от Вас.:smile: Посчитать количество зёрен между валами и умножить на 10. Получим какаю-то величину Х. Т.к. у мельницы крышки опор валов с 2-х сторон, делим на 2 и получается, что сила "разрывает" каждую часть корпуса с силой Х/2?

я исхожу из того что одновременно размалывается валками два ряда зерен ( z=2, но это вопрос дискуссионный), характерный размер, который занимает зерно вдоль валков пусть будет s0=5 мм. тогда количество зерен в ряду при рабочей длине валка L будет n1=L/s0.

общее количество одновременно размалываемых зерен n= z*n1, суммарная радиальная сила на валке Fr = n*F0, F0=10 кгс. И врядле сами корпуса опор валков будут слабым местом конструкции, если не сломаются сразу. Подшипники гораздо чувствительнее.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 19   Опубликовано: (изменено)

7 минут назад, k_v сказал:

И врядле сами корпуса опор валков будут слабым местом конструкции,

Есть тонкое место в корпусе опор, сечением 10х7мм.  Не "растянется" ли корпус в этом месте при длительном помоле?

n1=L/s0=100/5=20

n=40

Fr=40*10=400кгс

Изменено пользователем Андрей67

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, Андрей67 сказал:

Есть тонкое место в корпусе опор, сечением 10х7мм.  Не "растянется" ли корпус в этом месте при длительном помоле?

ну получается 7 мм*10 мм* 120 МПа = 840 кг где-то допустимой статической нагрузки. теперь надо прикинуть силу на валках.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, k_v сказал:

теперь надо прикинуть силу на валках.

 

6 минут назад, Андрей67 сказал:

n1=L/s0=100/5=20

n=40

Fr=40*10=400кгс

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

не заметил, что добавилось, ну получается 400 кгс на валу, 200 кгс на опору, вроде нормально по корпусу, четырехкратный запас.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 минуту назад, k_v сказал:

вроде нормально по корпусу, четырехкратный запас.

Для какого материала корпуса Вы считали?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 часов назад, Андрей67 сказал:

Для какого материала корпуса Вы считали?

я принял допустимое напряжение 120 МПа, АМг6, Д16, Д16Т и что-нибудь там еще подходят

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

D16 почти как сталь. Маловато вроде берете для них. :) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мне нужно для АД31Т1 и АД31 посчитать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Fedor сказал:

D16 почти как сталь. Маловато вроде берете для них. :) 

да, Д16Т попрочнее будет, перестраховываюсь

17 минут назад, Андрей67 сказал:

Мне нужно для АД31Т1 и АД31 посчитать.

ну вот сайт с которого я беру мех характеристики металлов - http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/alu/AD31

для расчетов на прочность надо брать σ0,2

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Из него каркасы байдарок делают и мачты :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Страшно далек я от байдарок)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Время проведенное в байдарке и на рыбалке Бог в счет жизни не засчитывает :)

2 пользователям понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, k_v сказал:

вот сайт с которого я беру мех характеристики металлов

σ0,2=220 Мпа для закалёного и состаренного материала, а это АД31Т1. А если без "Т1"? Что-то у них не нашел.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
28 минут назад, Андрей67 сказал:

σ0,2=220 Мпа для закалёного и состаренного материала, а это АД31Т1. А если без "Т1"? Что-то у них не нашел.

найти не закаленные дюралевые сплавы насколько я понимаю довольно не простое дело само по себе, потому что их главные свойства как раз и проявляются после термообработки и зачастую в таком состоянии они и поставляются, а без ТО они ничем не лучше какого нибудь АМг3

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Насколько помню Д16  самозакаливается со временем.  Я грел феном, гнул, резал. А потом все самозакаливалось :)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, k_v сказал:

найти не закаленные дюралевые сплавы насколько я понимаю довольно не простое дело само по себе

Сейчас можно купить любой материал и АД31Т1, АД31 и АД0.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
19 минут назад, Fedor сказал:

Насколько помню Д16  самозакаливается со временем.  Я грел феном, гнул, резал. А потом все самозакаливалось :)

ну типа он закаляется на воздухе остывая при 20 градусах окружающей среды и потом естественное старение идет сколько-то десятков часов при той же температуре

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу