Скорость подъема V = 0,003 м / сек.
Винт с однозаходной трапецеидальной резьбой.
с шагом резьбы Р = 24 мм. Tr 120 × 24 ГОСТ 9484 – 81.
Наружный диаметр резьбы Dn = 120 мм.
Рабочая высота профиля Н1 = 0,5* Р; Н1 = 12 мм.
и нормалью к продольной оси винта Ua = 15 градусов..
Материал винта – сталь 40 Х ГОСТ 4543 –71.
Закалка с 860 градус.С в масло, отпуск с 400 град.С.
Класс 8.8 Временное сопротивление разрыву 800 Н/кв.мм. по ГОСТ 52643-2006..
Витки шлифованные.
Рабочая длина винта LL = 1000 мм.
Материал гайки оловянно свинцовая бронза БрО10С10 ГОСТ 613 – 79.
применяется на сильно нагруженных узлах скольжения.
Смазка скудная.
Кольцевой подпятник винта из закаленной стали 40 Х ГОСТ 4543 –71.
По такой же закаленной шлифованной стали при скудной смазке.
Наружный диаметр подпятника: Dnp = 140 мм.
Внутренний диаметр подпятника: Dvp = 60 мм.
Расчет:
Мощность необходимая на подъем груза:
Ng = Fg * V; Ng = 1000000*0,003 = 3000 ватт.
Средний диаметр резьбы: Ds = Dn – 0,5*P; Ds = 120 – 12 = 108 мм.
Скорость вращения винта: Vu = V / ( P*n ); Vu = 0,003 / 0,024;
Vu = 0,125 об / сек… Vu = 7,5 об/мин.. Vu = 0,7854 рад/сек…
( w = 2*Pii*Vu… рад/сек. Vu в об/сек.. ).
Крутящий момент для подъема: Mpg=Ng/(2*Pii*Vu)…
Mpg=3000/(2*Pii*0,125)… Mpg=3819,72 Н*метр…
Линейная скорость витка винта относительно гайки: VL = Pii * Ds * Vu;
VL = Pii * 108 * 0,125 = 42.4115 мм / сек. VL = 0,0424115 м / сек..
Угол подъема средней винтовой линии резьбы:
Ur = arctan( P * n / ( Pii * Ds )); Ur = arctan( 24 / ( Pii * 108 ));
Ur = arctan ( 0,07073553 ); Ur = 4,04610810 градусов…
По таблице коэф. трения:
( сталь по бронзе при скудной смазке при скорости скольжения менее 1 м / сек.. ) коэф. трения КТf = 0,13…
Угол между рабочей поверхностью и нормалью к продольной оси винта Ua = 15 градусов..
Приведенный коэф. трения: КТfp = КТf / cos Ua; КТfp = 0,13 / cos(15); КТfp = 0,134586…
Сила трения: Ftrv= КТfp*Fg.. Ftrv= 0,134586*1000000.. Ftrv= 134586 H..
Момент трения на резьбе винта: MtR = Ds *Fg * КТfp / 2 ;
MtR = 0,108 * 1000000 * 0,134586 / 2; MtR = 7267,64 Н * метр.
Приведенный угол трения:
Up = arctan ( КТfp ); Up = arctan ( 0,134586 ); Up = 7,6651450…
Так как Up > Ur… ( Ur = 4,04610810 градусов ) … винтовая передача самотормозящая.
Мощность затрачиваемая на трение Винт – Гайка: Nvg = Ftrv * VL..
Nvg = 134586 * 0,0424115.. Nvg = 5708 вт…
Расчет подпятника винта:
Средний диаметр подпятника: Dsp = ( Dnp + Dvp ) / 2 ; Dsp = ( 140 + 60 ) / 2;
Dsp = 100 мм. Dsp = 0,1 метра.
Средняя скорость скольжения поверхности: Vp = Pii * Dsp * Vu;
Vp = Pii * 100 * 0,125; Vp = 39,26991 мм / сек. Vp = 0,03926991 м / сек.
По таблице коэф. трения: коэф. трения КТp = 0,3…
( сталь по стали при скудной смазке при скорости скольжения менее 1 м / сек.).
Момент трения на подпятнике: Mtp = Dsp *Fg * КТp / 2 ;
Mtp = 0,1 * 1000000 * 0,3 / 2; Mtp = 15000 Н * метр.
Мощность расходуемая на трение в подпятнике:
Np = Fg * КТp* Vp; Np =1000000*0,3*0,03926991; Np = 11,781 квт.
Мощность подводимая от привода к винту:
Nt = Ng + Np + NR; Nt = 3,0 +5,708+11,781 = 20,5 квт. Nt = 20,5 квт.
Крутящий момент подводимый к винту: Mk = Nt / ( Vu * 2 * Pii );
Mk = 20500 / ( 0,125 * 2 * Pii ); Mk = 26102 Н * метр…
Расчет винта на прочность:
Внутренний диаметр резьбы винта DVR = Dn -26; ( по ГОСТ 9484 – 81. )…
DVR = 120-26 = 94 мм.
