Определим силы, действующие на ветви ленты:
F
t = 7700 (Н) – крутящая сила (задана по т.з.);
где F2 = 0.25F1, тогда
Следовательно, сила, действующая на ведущую ветвь:
сила, действующая на ведомую ветвь:
Тогда, сила, действующая на вал барабана:
Крутящий момент на валу барабана:
При построении эпюр от реальной конструкции, переходим к расчетной схеме, заменяя опоры соответствующими им реакциями.
Материал вала Сталь 45 ГОСТ 1050-88:
Для определения реакции в опорах, составим уравнения равновесия:
Сумма моментов всех сил, относительно первой опоры («А»):
Сумма моментов всех сил
, относительно второй опоры («B»):
Рисунок 17 – Расчетная схема вала исполнительного органа
Так как опора А наиболее нагружено (изгибающая сила и момент), и очевидно является более опасным чем опора B, поэтому расчет ведется по одному сечению:
Изгибающий момент:
где – осевой момент сопротивления (сечения вала с учетом шпонки),
– полярный момент сопротивления (сечения вала с учетом шпонки),
Из формул показанных выше следует:
где Kp=1.5 – коэффициент перегрузки машины.
Фактический коэффициент запаса прочности:
Условие прочности выполнено, запас прочности обеспечен.