Розрахунок засобів захисту, що обгороджують

Для витримування навантаження від часток, що відлітають при обробці, і випадкових впливів обслуговуючого персоналу, огородження мають бути досить міцними і добре кріпитися до фундаменту чи частинам машини. При розрахунку на міцність огороджень машин і агрегатів для обробки металів необхідно враховувати можливість вильоту й удару об огородження оброблюваних заготівель.

Вибір матеріалу і товщини екрана залежить від величини динамічних навантажень, що діють на екран. Так, на металорізальних верстатах на захисний екран може ударно впливати елементна стружка, а також різальний інструмент при його вильоті внаслідок поганого кріплення чи руйнування, на іспитових стендах — випробувані зразки, вузли, елементи стенда. Екран може зруйнуватися унаслідок виникаючих деформацій або може бути «прошитий» наскрізь стружкою чи подібним їй елементом.

Визначення товщини суцільного екрана h при деформації проводиться для найбільш небезпечного випадку - удар у центр екрана. При цьому міцність екрана повинна відповідати умові

, (23)

де - допустиме напруження на вигин матеріалу екрана, Н/м²;

- діюча еквівалентна напруга на вигин матеріалу екрана, Н/м²; розраховується за формулою:

(24)

де - напруга на вигин у напряму за висотою екрана, Н/м²;

(25)

- напруга на вигин у напряму за довжиною екрана, Н/м²;

(26)

і Е - відповідно коефіцієнт Пуассона і динамічний модуль пружності матеріалу екрана, МПа (табл. 10);

- деформації за осями х и у, що розраховуються в залежності від динамічного впливу; максимальної маси елемента, виліт якого можливий; швидкості елемента в момент удару, часу зіткнення елемента з екраном; відстані від елемента до екрана в початковий момент; значення статичного впливу на екран; висоти і довжини екрана [31].

Характеристики деяких матеріалів наведені в табл. 10.

Таблиця 10 – Характеристики матеріалів захисних екранів

Матеріал	Е, МПа	, МПа
Оргскло «СОЛ»			0,3
Оргскло			0,3
Оргскло			0,3
Сталь		140-230	0,24-0.28
Сплави алюмінію		46-77	0,32

Приклад. Вивести в загальному виді формулу розрахунку міцності скляного щитка для захисту від стружки, що відлітає.

Рішення. Щиток являє собою пластинку прямокутної форми довжиною , шириною b, товщиною s. Пластинка затиснута по кінцях у держаках так, що систему можна розглядати як балку, що лежить на двох опорах. Стружка має вагу G, летить у напряму до щитка зі швидкістю v і вдаряє в щиток перпендикулярно в його середину. Відстань від місця відділення стружки до щитка дорівнює h.

У випадку прямокутного перетину рівняння можна подати у виді [33]:

Звідси одержуємо умову міцності щитка

Вибираючи відповідні матеріал і розміри можна зробити щиток міцним для максимально можливої ваги стружки швидкості її відлітання.

Розміри окремих елементів кожуха шліфувальних кіл рекомендується визначати, виходячи з рекомендацій, наведених у табл. 11 [33].

Приклад. Розміри шліфувального кола: діаметр 700 мм, висота 50 мм, діаметр отвору 305 мм. Коло розраховане на роботу зі швидкістю 35 м/с. Після модернізації на верстаті можна виконувати роботу зі швидкістю різання до 50 м/с. Визначити розміри нового кожуха з листової сталі.

Рішення. За табл. 11 визначаємо, що для даного шліфувального кола при швидкості різання до 50 м/с товщину листової сталі для циліндричної частини кожуха рекомендується брати рівною 13мм. Найближча стандартна товщина листової сталі 15 мм, тому товщину циліндричної частини беремо з деяким запасом. Товщина кожної з бічних стінок за тією ж таблицею встановлюється 10 мм. Права стінка підсилюється косинцями, що одночасно служать для кріплення кожуха. Таке посилення стінки необхідно тому, що у випадку удару осколками кола, що розірвалося, напруга в правій стінці буде вищою, ніж у лівій.