Расчет прочности бандажей и роликов производится таким же образом, как и для сушильных барабанов. Однако необходимо учесть, что крепление бандажей к оболочке осуществляется не с помощью башмаков, как в сушильных барабанах, а привариванием по всей нижней поверхности бандажа.
Максимальный изгибающий момент бандажа может быть определен для этого случая по формуле
Mmax = 0,044QDcp,
где Q — нагрузка на бандаж в кг; Dcp — средний диаметр бандажа в CM. Расчет на прочность зубчатого венца производится на величину сопротивления W3, расходуемого на подъем материала при вращении барабана.
Механизм подъема ковша. Этот механизм имеется в дорожных бетономешалках обоих типов.
На подъемный вал действуют (фиг. 239) следующие силы:
1) две силы S натяжения канатов, приложенные на окружности барабанов диаметром D1, которые укреплены на подъемном валу и на которые навиваются канаты. Значение силы 5 было определено выше;
2) сила T натяжения каната лебедки, охватывающего канатный шкив, диаметром D2, укрепленный на валу.
Через этот шкив передается усилие лебедки, вращающее подъемный вал.
Величина силы T определится из уравнения моментов относительно центра вала
откуда
где η — к. п. д. подшипников подъемного вала.
Поскольку силы S и T действуют в различных плоскостях, раскладываем силы T на две силу T', действующую в плоскости, параллельной плоскости канатов, и силу Т'', перпендикулярную к ней.
Расчетная схема вала приведена на фиг. 239, б. Изгибающие моменты будут:
- в плоскости, параллельной плоскости канатов,
в плоскости, перпендикулярной к плоскости канатов,
Результирующий изгибающий момент
Кроме изгиба, вал подвергается скручиванию моментом
По третьей теории прочности расчетный изгибающий момент равен
Условие прочности будет
откуда
где d — диаметр вала.
Силы натяжения канатов S при расчете вала определяют в двух вариантах:
1. При опрокидывании ковша аналогично приведенному выше в формуле (45).
2. При нижнем положении ковша в начале подъема. В последнем случае усилие в подъемном канате определится необходимостью преодолеть следующие сопротивления (фиг. 240):
а) Составляющей G1 веса загруженного ковша, параллельной плоскости канатов. При этом G1 = G cos α.
б) Силы трения от составляющей силы G, перпендикулярной к плоскости канатов, равной G2 = G sinα. Исходя из этого можем написать
где k — коэффициент трения качения роликов по направляющим, k = 0,002 ~ 0,005 см;
f — коэффициент трения скольжения в цапфах роликов;
r — радиус цапф роликов в см;
R — радиус роликов в см;
ε — коэффициент, учитывающий добавочные сопротивления, ε = 1,5/2,0.
Натяжение приводного каната определяется по формуле (160).
Определив Mрасч по второму варианту (для значений S1 и T1), определение диаметра вала производят по большему из этих значений.
По полученным наибольшим значениям S и T производят расчет подъемного и приводного канатов.
Стрела дорожной бетономешалки. Стрела одним концом шарнирно закреплена на раме бетономешалки и на некотором расстоянии правее другого конца подвешена к раме с помощью полиспаста. Для простоты расчета полагаем, что подвеска осуществлена за конец стрелы (фиг. 241), и рассматриваем ее как балку, свободно лежащую на двух опорах и загруженную подвижной нагрузкой в виде загруженного ковша весом G, подвешенного к тележке на четырех катках, и неподвижной равномерно распределенной нагрузкой q кг/пог. м от собственного веса стрелы и установленных на ней блоков (лебедки подъема стрелы и др.).
Момент от собственного веса балки определяем относительно ее середины (в запас прочности):
где q — равномерно распределенная нагрузка в кг/пог. м;
I — пролет балки в см.
Максимальный изгибающий момент от подвижной нагрузки определим из выражения момента относительно точки С (фиг. 241).
Нагрузка на каждый каток P = G/4.
Расчет производим для одной балки стрелы, по которой катятся два катка.
Сила реакции А равна
Изгибающий момент относительно точки С равен
Значение х, при котором момент имеет наибольшее значение, определим, приравняв нулю dM/dx.
При этом получим
Наибольший изгибающий момент
Подобрав по значению Mmax профиль балки, проверяем его на сложное сопротивление от изгиба моментом Мmax и на сжатие силой S (осевой составляющей реакции опоры А), которую разлагаем на два направления: по оси стрелы и по направлению каната полиспаста.
При этом должно быть соблюдено условие