Czy wiesz że...

Największy kombajn świata to Lexion 590R, który potrafi skosić prawie 2,9m3 kukurydzy na minutę lub ponad 1m3 pszenicy na minutę. Napęd jego stanowi 385kW silnik. Jego wymiary to: długość 9,5m, wysokość prawie 5m a szerokość ponad 4m bez zespołu tnącego.
Obciążenia wałów

 

 

Pierwszą czynnością, przeprowadzaną podczas projektowania wału jest określenie jego obciążeń.

Obciążenie wału wynika bezpośrednio z jego przeznaczenia, a więc usytuowania względem współpracujących z nim elementów oraz charakteru pracy tych elementów i samego wału.

Najczęściej wał jest obciążony momentem skręcającym, przeniesionym na wał poprzez sprzęgło lub umieszczone na wale koło oraz siłami przenoszonymi na czopy wałów, pochodzącymi z innych współpracujących elementów.

Obciążenia te są zazwyczaj zmienne co do wartości i kierunku działania.

W celu umiejscowienia poszczególnych obciążeń pomocne jest sporządzenie schematu wału usytuowanego w układzie kartezjańskim z naniesionymi nań elementami współpracującymi.

schemat wału

 

Na rysunku pokazano przykładowy wał z osadzonymi na nim dwoma kołami oraz dwoma podporami, które będą stanowiły ułożyskowanie wału. Przyjmijmy teraz założenie, że oba koła są kołami przekładni zębatej walcowej o zębach skośnych, oraz że mniejsze koło stanowi napęd dla wału. Jeżeli żadne inne elementy konstrukcyjne, poza wymienionymi, nie przenoszą obciążeń na wale, można przyjąć, że całe obciążenie wału z mniejszego koła będzie odbierane przez koło większe. Oczywiście nie da się uniknąć pewnych strat tarcia w ułożyskowaniach, ale są one pomijalnie małe.

Zazębienie przekładni walcowej o zębach skośnych jest obciążone w miejscu styku zębów (przyjmijmy, że usytuowanym na obwodzie kół). Jeżeli pominie się szerokość kół (przypadki, w których nie można pominąć szerokości kół podano tutaj>), można to obciążenie sprowadzić do siły skupionej, której kierunek zależy od kształtu zębów oraz wielkości i kierunku ich pochylenia. Ze względu na zastosowany układ współrzędnych siłę taką rozkłada się następnie na trzy siły składowe, o kierunku działania zgodnym z kierunkiem osi układu.

schemat wału

W ten sposób uzyskano zestaw sił działających poprzez mniejsze z kół (Pm) oraz większe (Pw). Ponieważ siły te nie są usytuowane w osi wału, dlatego też powodują one również momenty skręcające wał (od sił PmZ i PwZ) i zginające wał (od sił PmX i PwX oraz PmY i PwY). Podobnie postępuje się w przypadku obciążeń spowodowanych innymi elementami konstrukcyjnymi.

Po określeniu obciążeń wału można przystąpić do wyznaczenia reakcji w czopach podporowych wału.