7.3.6.1. Подбор подшипников.
Опора А:
В верхнюю опору под диаметр вала 55 мм подбираем:
- радиальный однорядный шариковый подшипник 111;
=
58,4 кН – динамическая грузоподьемность;
=
34,2 кН – статическая грузоподьемность;
- упорный двойной8111 :
=50,7
кН – динамическая грузоподьемность;
=
157,0 кН – статическая грузоподьемность;
В нижнюю опору под диаметр вала 60 мм подбираем шариковый радиальный сферический подшипник 1212 .
Опора В:
=30
кН ;
=
16кН ;
3.6.2 Проверочный расчет.
Для
нормальной работы в течении рабочего
заданного срока службы подшипника его
номинальная долговечность 
должна быть больше или равна заданной
=10 000часов.
При расчете подшипников качения сначала определяют эквивалентную нагрузку по
где X- коэффициент радиальной нагрузки;
V - коэффициент нагрузки, учитывающий, какое из колец вращается, при вращающемся внутреннем кольце V =1,0;
- реакция в опоре вала, Н;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
-
осевая сила, Н;
=3194Н
- коэффициент режима работы, при работе
с небольшими перегрузками равна 1,2;
-температурный
коэффициент, при рабочей температуре
подшипника
менее
100 
=1,0
Долговечность подшипника определяется по (3.54):
где Р - эквивалентная нагрузка, Н;
- коэффициент вероятности безотказной
работы , при вероятности 95% , 
=0.21
– коэффициент условий работы , в случае
агрессивных сред 
=0,75;
– коэффициент тел вращения, для шариковых
подшипников Рm
= 3,0.
Расчет радиального однорядного шарикового подшипника
=15,8Н;
х=0,45 ; у=1,34
где
для шариковых подшипников 
,
x
и v
взять со стр.126
76823часов> 10000часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.
Расчет упорного двойного шарикового подшипника.
для
шариковых подшипников 
,
y=1,
x=3.
185167часов> 10000часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.
Расчет сферического подшипника.
Так как сферический подшипник не воспринимает осевую нагрузку , то не будем учитывать осевую нагрузку.
=18Н;
=0,
x=1,
y=0
то х=1; у=0.
P= (1,0* 1,0* 18 +0*0)* 1,2* 1,0 =21,6Н
Н>
10000часов, условие долговечности
выполняется, подшипник подобран верно.
Конструкция расположения подшипников на валу представлена на рисунке 7.3.6.1.
Рис. 7.3.6.1. Конструкция опор вала мешалки.
3.6 Подбор муфты
Муфта – устройство, служащее для соединения валов между собой или с деталями, свободно насаженными на валы, с целью передачи вращающего момента.
Фланцевая муфта применяется для соединения строго соосных валов. Муфта состоит из двух полумуфт, имеющих форму фланцев.
Фланцевая муфта обеспечивает надежное соединение валов и может передавать большие моменты.
Муфта подбирается в соответствии с диаметром вала то ОСТ 26-01-1226-75; Габарит 3, исполнение 2.
d = 60мм; n = 6
D = 220 мм; L = 110 мм;
D1 = 180 мм; l = 25 мм;
d0 = 90 мм; l1 = 38 мм;
d1 = 110 мм; b = 5 мм;
d2 = 120 мм; l2 = 22 мм;
d3 = 105 мм; T = 10000 H∙м;
dб = М16 ; m = 26,4 кг.
Конструкция муфты представлена на рисунке 8.
Рисунок 8. Фланцевая муфта
3.7 Расчет мешалки
Определение расстояния от оси до точки приложения равнодействующей сил, действующих на лопасти:
,
где
R
– радиус лопасти;
r – радиус ступицы; r = 30 мм.
;
Определяем значение равнодействующей силы
,
где T’ – крутящий момент на валу;
z = 2 – количество лопастей рамной мешалки;
Изгибающий момент у основания лопасти:
.
Из условия прочности необходимый момент сопротивления лопасти
,
для стали Х17Н13М2Т
.
Условие прочности выполняется
Центр тяжести сечения
А1=12*1,4=16,8см2 А2=1,7*5,25=8,925см2
Момент инерции сечения
Условие прочности выполняется.
Конструкция мешалки представлена на рисунке 7.3.6.
Рисунок 7.3.6.. Мешалка рамная
3.7.1 Расчет шпонки на смятие
Выбираем шпонку по ГОСТ 23360-78
Проверим на смятие
dвала = 50мм – диаметр под ступицу.
Условие прочности:
Рисунок 10. Шпонка
3.8 Расчет опор-лап аппарата
Размер опоры-лап выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ГОСТ 26-665-72.
1. Проверочный расчет элементов опоры:
Выбираем типоразмер опоры и определяем допускаемую нагрузку на опору:
Тип 2. Исполнение 2.
a = 210 мм; h = 470 мм; d0 = 35 мм;
a1 = 250 мм; h1 = 24 мм; d1 = M30 мм;
a2 = 150 мм; l = 120 мм; f = 210 мм;
b = 380 мм; S1 = 12 мм; m = 28 кг;
b1 = 170 мм; k = 35 мм; прокладной лист:
b2 = 160 мм; k1 = 100 мм; m = 4.5 кг;
c
= 40 мм; R
= 1100 мм; 
c1 = 120 мм; r = 20 мм;
Основная величина для расчета нагрузки на одну опору:
где Gмах – максимальный вес аппарата, включающий вес аппарата, футеровки, термоизоляции, различных конструкций, опирающихся на корпус аппарата, максимальный вес продуктов, заполняющих аппарат или массу воды при испытании.
,
где
;
;
n = 4 – количество опор-лап.
- условие выполняется.
2. Определяем фактическую площадь подошвы прокладочного листа опор;
,
где a2, b2 – размеры подкладного листа;
3. Определяем требуемую площадь подошвы подкладного листа из условия прочности бетона фундамента:
где
- допускаемое удельное давление для
бетона марки 200.
- условие выполняется.
4. Проверим вертикальные ребра опор на сжатие и устойчивость.
Напряжение сжатия в ребре продольном изгибе:
,
где 2.24 – поправка на действие неучтенных факторов.
k1 – коэффициент, определяемый по графику в зависимости от гибкости ребра λ
,
где
- гипотенуза ребра для опоры-лапы.
.
Следовательноk1
= 0.375
zp = 2 – число ребер в опоре;
S1 = 12 мм – толщина ребра;
b = 200 мм – вылет ребра;
- допускаемое напряжение для ребер опоры
k2 – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе k2=0.4;
- условие выполняется.
5. Проверим на срез прочности угловых швов, соединяющих ребра с корпусом аппарата:
- общая длина шва при сварке;
- условие выполняется.
Конструкция опор-лап представлена на рисунке 11
Рисунок 11. Конструкция опор-лап
3.9 Подбор штуцеров и люка
Подбор штуцеров и люков осуществляется в соответствии с внутренним диаметром корпуса аппарата Dвн = 2000мм.
Основные условные диаметры штуцеров для корпусов с эллиптической крышкой по ОСТ 26-01-1246-75 представлены на конструкции штуцеров (рисунок 12).
В соответствии с внутренним диаметром аппарата выбираем люк с плоской крышкой и откидными болтами.
Основные размеры представлены на конструкции люка (рисунок 13).
Рисунок 12. Расположение штуцеров
Рисунок 13. Люк с плоской крышкой