3.7. Расчет шпонки на смятие

Выбираем призматическую шпонку (ГОСТ 23360-78) по таблице 24,29 [14,c.476]

Проверим шпонку на смятие

d_вала = 45мм – диаметр под ступицу.

Условие прочности:

Рис. 10. Шпонка

3.8 Подбор муфты

Муфта – устройство, служащее для соединения валов между собой или с деталями, свободно насаженными на валы, с целью передачи вращающего момента.

Подбор муфт, выбор её габаритов и основных размеров осуществляется по крутящему моменту (T = 155283 Н·мм) и диаметру вала (d_в = 80 мм).

В данном аппарате с перемешивающим устройством для соединения валов между собой применим наиболее распространённую в химическом машиностроении фланцевую муфту.

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.

По таблице 26 [3,с.36] по ОСТ 26-01-1226-75 определим основные размеры фланцевой муфты габарита 3, исполнения 2.

d = 80мм; D = 260мм; D₁ = 220 мм;

d₀ = 160 мм; d₁ = 180 мм; d₂ =150 мм;

d₃ = 135 мм; d_б = М16; n = 6;

L = 170 мм; l = 28 мм; l₁ = 38 мм;

b = 5 мм; l₂ = 28 мм; T ≤ 2200 H∙м;

m = 50,6кг.

Эскиз муфты представлен на рисунке 11.

Рис.11

3.9. Расчет опор-лап аппарата

Размер опоры-лап выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата (D=1600 мм) в соответствии с ГОСТ 26-665-72.

Выбираем типоразмер опоры и определяем допускаемую нагрузку на опору по таблице 1 [1,с.5]:

Тип 1 Исполнение 2.

a = 210 мм; a₁ = 250 мм; a₂ = 150 мм;

b = 230 мм; b₁ = 170 мм; b₂ = 160 мм;

c = 40 мм; c₁ = 120 мм; h = 345мм;

h₁ = 24 мм; l = 120 мм; S₁ = 12 мм;

k = 35 мм; k₁ = 60 мм; R = 1100 мм;

r = 20 мм; d₀ = 35 мм; d₁ = M30;

f = 60 мм; m = 14 кг; _[G]=63∙10³_Н.

Выбираем типоразмер опоры-стойки и определяем допускаемую нагрузку на опору-стойку по таблице 2 [1,с.7]:

Тип 3.Исполнение 2.

a = 280 мм; a₁ = 230 мм; a₂ = 150 мм;

b = 200 мм; b₁ = 170 мм; b₂ = 160 мм;

b₃ = 280 мм; c = 40 мм; c₁ = 120 мм;

h = 490мм; h₁ = 24 мм; l = 120 мм;

S₁ = 14 мм; k = 15 мм; k₁ = 150 мм;

r = 20 мм; d₀ = 35 мм; d₁ = M30;

m = 27,6 кг; _[G]=63∙10³_Н.

Основная величина для расчета нагрузки на одну опору:

где n – число опор;

n =3 при расчете опор-стоек;

n =4 при расчете опор-лап;

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 испытании.

,

где ;

= +2∙S=1600+2∙12=1624мм;

Расчет опоры-лапы

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 на рисунке 1 [1,с.3] в зависимости от гибкости ребра λ

,

где - гипотенуза ребра для опоры-лапы.

S₁ = 12 мм – толщина ребра;

b = 230мм – вылет ребра;

. Следовательно k₁ = 0,64.

z_p = 2 – число ребер в опоре;

- допускаемое напряжение для ребер опоры

k₂ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе. Для опор типа 1 k₂=0,6.

- условие выполняется.

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

- общая длина шва при сварке;

- условие выполняется.

Эскиз опор-лап представлен на рисунке 12.

Рис.12

Расчет опоры-стойки

n = 3 – количество опор-стоек.

- 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 на рисунке 1 [1,с.3] в зависимости от гибкости ребра λ

,

где - гипотенуза ребра для опоры-лапы.

S₁ = 14 мм – толщина ребра;

b = 200мм – вылет ребра;

. Следовательно k₁ = 0,77.

z_p = 2 – число ребер в опоре;

- допускаемое напряжение для ребер опоры

k₂ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе. Для опор типа 3 k₂=0,6.

- условие выполняется.

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

- общая длина шва при сварке;

- условие выполняется.

Эскиз опор-стоек представлен на рисунке 13.

Рис.13