Учет неплоскостности постели опорно-поворотного устройства валочно-пакетирующей машины ЛП-19

Устройство и принцип действия опорно-поворотного устройства (ОПУ) валочно-пакетирующей машины (ВПМ) ЛП-19 аналогична полноповоротным экскаваторам и кранам.

Как показывает изучение зубьев опорно-поворотного круга (ОПК) ВПМ ЛП-19 [1], основным видом разрушения является углообразный характер износа поверхности зубьев и сколы зубьев в нижней ее части. Таким образом, расчеты зубьев ОПК необходимо проводить с учетом всех факторов приводящих к перекосу осей в зубчатой передаче, т.е. учесть конструктивные особенности передачи, а именно консольного расположения приводной шестерни механизма поворота платформы, а также неплоскостность постели опорно-поворотного устройства (ОПУ) [4] как фактор, приводящий к перекосу осей [2].

В расчетную формулу для определения значения напряжения при контакте и в основание зуба [7], входит коэффициент K_нр.к –учитывающий неравномерность распределения нагрузки вдоль контактных линий. При проведение расчетов, в основном пользуются установленными значениями этого коэффициента, для рассмотренного случая, в связи с выявленными связями перекоса осей с неплоскостностью постели ОПУ, необходимо его рассчитать.

По методике ЦНИИТМаш [5], коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки вдоль контактных линий, определяется по формуле:

где - коэффициент, учитывающий начальную концентрацию нагрузки, вызванной взаимным перекосом сопряженных зубчатых колес вследствие деформации валов, зубьев и других деталей передачи для расчетов на изгиб и контакте; δ - коэффициент, совокупно учитывающий начальную неполноту контакта сопряженных зубьев и начальную концентрацию нагрузки в полюсе зацепления прямозубых колес из-за неодинаковой жесткости сопряженных пар зубьев вдоль контактной линии, а также увели­чение нагрузки, вызванное неточностями изготовления и монтажа передачи; η - коэффициент, учитывающий уменьшение начальной кон­центрации в зависимости от степени неравномерности пере­даваемой нагрузки; ξ - коэффициент, учитывающий уменьшение начальной кон­центрации в зависимости от твердости поверхностей зубьев шестерни и колеса.

Коэффициент, учитывающий начальную концентрацию нагрузки в свою очередь будет определяться по формуле [3]

, (1)

где k_k – коэффициент (при расчете зубьев по контактным напряжении k_k = 0.3; при расчете на изгиб k_k = 0.45); С – коэффициент удельной жесткости прямых зубьев при внутреннем зацеплении; γ – угол перекоса зубчатого колеса и шестерни находящиеся в зацеплении, град; р_h – величина номинальной нагрузки на зуб, Н/м; d_ω2 – диаметр начальной окружности зубчатого колеса, м; b₂ – рабочая ширина зубчатого венца колеса, м.

При этом угол перекоса γ, входящий в формулу (1) для расчетов, как по контактным напряжениям, так и для расчетов на изгиб, рассчитывается с учетом всех возможных факторов, влияющих на угол перекоса [2]. Таким образом, угол перекоса складывается из угла перекоса шестерни (γ_ш) и угла перекоса колеса (γ_к) и определяется по формуле:

γ = γ _ш + γ _к , град. (2)

В связи с конструктивными особенностями, шестерня привода механизма поворота платформы ВПМ располагается консольно, угол перекоса шестерни γ_ш будет суммироваться и находиться с учетом деформации валов, опор и самой шестерни (зубчатого колеса) [ 41], т.е.

γ_ш = γ_о + γ_в + γ_кор, град, (3)

где γ_о – угол перекоса от деформации опор, град; γ_в – угол перекоса от деформации вала, град; γ_кор- угол перекоса от линейной деформации стенок корпуса, град.