Chương 6 vít đẩy máy ép

Viện Kỹ Thuật Hóa Học
Bộ môn Máy và Thiết bị Hóa chất – Dầu khí

Chương 6
Vít Đẩy Máy Ép

Giảng viên: TS. Vũ Hồng Thái
Trình bày: Nhóm 6


Mở Đầu

• Máy ép vít đẩy?
Mô phỏng


1.1 Sự thay đổi áp suất
theo chiều dài trục


4


1. Mở đầu

Tính toán
máy ép

?

Tải trọng tác dụng
lên trục vít

Tính toán
Máy ép trục
vít

Tính bền trục vít

Tính bền cánh vít
Tính bền cho bản
đục lỗ ở đầu mép
6


Phần 1

Xác định các tải trọng
tác dụng lên trục vít


1. Xác định lực tác dụng lên trục

Hình 1: Sự biến thiên áp suất theo chiều dài trục


1. Xác định lực tác dụng lên trục

 Áp suất pháp tuyến:
 

(6.1)
+ Áp suất dọc trục:
 

(6.2)

+ Áp suất vòng:
 

(6.3)
9


 Tách trên bề mặt 1 phân tố dF:


1. Xác định lực tác dụng lên trục

 Tách trên bề mặt 1 phân tố dF:
 

(6.4)

 Lực dọc trục (giới hạn góc α)
 
 

=

=
=

 

 

(6.5)

(6.6)


1. Xác định lực tác dụng lên trục

 Cường độ tải trọng dọc trục liên tục là:
 

=

 

(6.7)

  còn gây ra các momen uốn liên tục với trục y và z:


1. Xác định lực tác dụng lên trục

 Mômen uốn liên tục đối với trục z:
 

y=rsin
 

=y

=

 

(6.8)

 Cường độ mômen uốn liên tục trên trục z:
 

=

=

 

=

 

 

(6.9)

(6.10)

1. Xác định lực tác dụng lên trục

 

Momen xoắn gây ra bởi lực
 

 

==

 

(6.11)

 Cường độ momen xoắn liên tục:
 

=

 

 

=

(6.12)

1. Xác định lực tác dụng lên trục

  Áp suất cũng tạo ra tải trọng ngang theo trục y với cường

độ và theo trục z với cường độ

 Lực ngang:
 
 

=

=

 
(6.13)

 Cường độ lực ngang liên tục trong mp xy:
 

=

 

=

  

(6.14)

1. Xác định lực tác dụng lên trục

 Cường độ lực ngang liên tục trong mp xy:
 

=

 

 

=  

(6.14)

 Cường độ lực ngang liên tục trong mp xz:
 

=

 

==   

(6.15)


Tổng hợp

 

 

 
 
 

 

 Biểu đồ các tải trọng lên trục vít


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT
Biểu đồ lực dọc và moment xoắn.

18


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT

 Từ biểu đồ moment xoắn ta viết được:

mx .l Pmax .l
R23 − R13 2π
Mx =
=
.tg β .
.

2
2
3
t

 (6 .16)

 Từ biểu đồ lực dọc ta viết được:
        

qmax .l Pmax .l R22 − R12 2 π
S=
=
.
.
2
2
2
t

(6 .17)

19


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT
 Ứng suất tương đương theo thuyết ứng suất tiếp lớn nhất :

σ td = σ + 4τ
2

2

Trong đó:

S
σ=
F

     và      

Mx
τ=
Wp

Ở đây:
• F là diện tích của tiết diện trục vít, cm2;
• Wp là moment chống xoắn của tiết diện trục vít, cm3.
20


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT
 Thay giá trị của σ và τ vào biểu thức trên ta có
ứng suất tương đương:
                                       

Mx 2
S 2
σ td = ( ) + 4.(
)

F
Wp

(6 .18)

 

 Ta lập tỉ số giữa với S

M x 2 R + R1.R2 + R
= .
.tg β
S
3
R1 + R2
2
1

2
2

21


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT

Suy ra:

3.M x .( R1 + R2 )
S=

2
2
2.tg β .( R1 + R1.R2 + R2 )

Thay giá trị của S vào biểu thức (6.18) ta viết được ứng
suất tương đương như sau:

2



3.( R1 + R2 )
4
(6.19)
σ td = M x . 
+
3
2
2
2
 2.tg β .( R1 + R1.R2 + R2 ).π .R1  ( π .R1 ) 2
2
22


2. TÍNH BỀN TRỤC VÍT

 Xác định góc nâng của đường vít xoắn như sau:
                             

t
t
tg β =
=
                       (6.21)
π .dtb π .(R1 + R2 )

23



PHẦN 4
Từ đó ta tìm được lực cắt Q:

pr N
Q=
−
(6.43)
2 2π r
Góc xoay tính theo sau :

C2 1
 Q.dr dr
θ = C1r + − (6.44)
r
∫
∫

r
D

r
Thay giá trị của Q từ ( 6.43 ) vào (6.44) , ta có :
(6.45)

C
1
  N
pr  
θ = C1r + 2 +
r
−

 dr dr

∫
∫
r Dr   2π x 2  