3.9 Расчет опор аппарата:

Размер опоры-лапы или опоры-стойки выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ОСТ 26-665-72.

Для аппарата с эллиптическим днищем выбираем два типа опор: опоры-лапы, опоры-стойки. Расчет ведется по опорам-стойкам, так как они являются основными.

Для данного аппарата по таблицам [с.88, табл. 4.1 и с.91, табл. 4.2] выбираем: опоры-лапы типа 2, исполнения 2, опоры-стойки типа 3, исполнения 2.

3.9.1 Проверочный расчет опор-стоек:

1. Выбор типоразмера опоры и определение допустимой нагрузки на опору [G]:

Выбираем типоразмер опоры и определяем допускаемую нагрузку на опору:

Тип 3, исполнение 2, ОСТ 26-655-72 [с.91, табл.4.2]:

a = 360 мм; h = 630 мм; d₀ = 42 мм;

a₁ = 310 мм; h₁ = 30 мм; d₁ = M36 мм;

a₂ = 200 мм; l = 120 мм; m = 57,6 кг;

b = 250 мм; S₁ = 18 мм;

b₁ = 230 мм; k = 20 мм; прокладной лист:

b₂ = 220 мм; k₁ = 180 мм; m = 10 кг;

мм; r = 30 мм;

c = 40 мм;

c₁ = 160 мм;

Допускаемая нагрузка на опору: .

Основная величина для расчета - нагрузка на одну опору определяется по формуле:

где G_мах – максимальный вес аппарата, включающий вес аппарата, футеровки, термоизоляции различных конструкций, опирающихся на корпус аппарата, максимальный вес продуктов, заполняющих аппарат или массу воды при гидравлическом испытании, Н.

,

где - ускорение свободного падения;

- плотность стали, [с.125];

- масса аппарата, кг;

- масса привода, кг;

- масса мешалки, кг; = 4кг;

- масса вала, кг; = 69,65кг;

- масса сальникова уплотнения, кг; = 14кг;

- масса муфты, кг; = 32,2кг;

- масса воды, кг;

- масса змеевика, кг;

- масса одной стойки, кг; = 57,6кг;

- масса одной лапы, кг; = 69,3кг;

;

;

;

=17,06кг.

Проверка опор на грузоподъмность:

Необходимо, чтобы выполнялось условие :

G₁<[G]; [G]=100кН,

где [G] – допустимая нагрузка;

- нагрузка на одну опору;

где n = 3 – число опор- стоек;

- условие выполняется, следовательно, типоразмер опоры выбран верно.

2. Определение фактической площади подошвы прокладного листа опор:

где - размеры подкладного листа, [с.91, табл. 4.2]:

3. Определение требуемой площади подошвы подкладного листа опор из условия прочности бетона фундамента:

В качестве материала под фундамент для данной конструкции аппарата с перемешивающим устройством выбираем бетон марки 300, так как среда довольно агрессивная – азотная кислота.

где - допускаемое удельное давление для бетона марки 300 [с.84];

Таким образом:

- условие А_треб<А_факт выполняется, следовательно, размеры площади подкладного листа выбраны верно.

4. Проверка вертикальных ребер опоры на сжатие и устойчивость:

Напряжение сжатия в ребре продольном изгибе:

,

где 2.24 – поправка на действие неучтенных факторов [1];

k₁ – коэффициент, определяемый по графику в зависимости от гибкости ребра λ, [график к расчету: рис.4.3]:

,

где - толщина ребра, [с.91, табл. 4.2]

l - гипотенуза ребра. Для опоры-стойки гипотенуза ребра определяется по формуле из [рис.8.3]:

, , , [с.91, табл. 4.2];

.

Следовательно k₁ = 0,55;

z_p = 2 – число ребер в опоре;

b = 250 мм – вылет ребра;

- допускаемое напряжение для ребер опоры, [с.14, табл. 1.3].

k₂ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе.

Для опор типа 1;3 k₂=0,6, [с.84];

- условие выполняется.

5. Проверка на срез прочности угловых сварных швов, соединяющих ребра с корпусом аппарата:

,

где длина катета шва;

L – общая длина швов;

допускаемое напряжение в сварном шве,

- общая длина шва при сварке;

Следовательно:

;

- условие выполняется.

Эскиз опор-лап представлен на рисунке 8.

Расположение опор-стоек для корпусов типа 0;1

Расположение опор- лап для корпусов типа 0;1;2;3