
- •5. Заключение
- •6. Литература
- •7. Приложение
- •1.Техническое задание
- •2.Введение
- •3.Подбор материала
- •3.7 Значение модуля упругости
- •3.8 Коэффициент линейного расширения стали
- •4.Расчетная часть
- •4.1 Расчет основных размеров аппарата
- •4.2 Расчет толщин аппарата
- •4.2.1 Расчетное давление
- •4.2.2 Расчетная температура
- •4.2.3 Расчет толщины стенок аппарата
- •4.2.4 Расчет толщины стенок рубашки аппарата
- •4.2.5 Расчет толщины стенок эллиптической крышки аппарата
- •4.3 Подбор фланца аппарата
- •4.4.2 Предварительный расчет вала
- •4.4.3 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость
- •4.5 Подбор мешалки
- •4.5.1 Выбор мешалки
- •4.5.2 Проверочный расчет мешалок
- •4.5.3 Проверочный расчет шпоночного соединения
- •4.6 Подбор муфты
- •4.6.1 Выбор муфты
- •4.6.2 Проверочный расчет муфты
- •4.7 Подбор уплотнений.
- •4.8 Опоры и строповые устройства аппарата
- •4.8.1 Опоры
- •4.8.2 Строповые устройства
4.4.2 Предварительный расчет вала
Предварительный расчет вала на прочность выполняется только на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
=1.5
– у всех.
N=4.95кВт-мощность на валу.
=20-25МПа
– по методичке.
Следовательно
=50мм.
4.4.3 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость
Для безопасной работы конструкции установлены следующие ограничения, являющиеся условиями виброустойчивости:
-
для жестких валов.
-
для гибких валов.
Где
-угловая
скорость вращения вала.
-критическая
угловая скорость вала, равная частоте
собственных колебаний вала с установленным
на нем вращающимися деталями(мешалки,
ротора и д.р.)
Критическая угловая скорость определяется по формуле
Приведенная жесткость
Е=2*1011Па
-момент
инерции поперечного сечения вала.
масса вала мешалки.
-диаметр
вала мешалки
-
плотность материала вала (сталь).
- масса мешалки (таб. П-20)
=41.87/20.43=2.08>1.35
- условие виброустойчивости для гибкого
вала выполняется.
т.к.
(таб. П-14)
Приведенная центробежная сила определяется по формуле
-
приведенная сосредоточенная масса вала
и мешалки.
- коэффициент привидения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки.
q=0.261
Максимальное нормальное напряжение
Максимальное касательное напряжение
Условие прочности:
Условие выполняется.
4.5 Подбор мешалки
4.5.1 Выбор мешалки
Мешалка Турбинно-открытая(задано)
Вид – неразъемная(Рис П-12, исполнение 1)
Основные размеры мешалки (таб. П-20)
dm=360мм
d1=45мм
h=90мм
b=72мм
s=6мм
Mкр=0.28кНм
mм=6.2 кг
Ступица (рис. П-14,а)
Основные размеры ступицы мешалки (таб. П-22)
d1= 45мм c=64мм
h= 90мм c1=50мм
d3= 70мм h2=22мм
d5= 55мм s2=8мм
d6=М6
d7=35мм
d8=13мм
d9=32мм
4.5.2 Проверочный расчет мешалок
Наиболее нагруженным
участком является сварное соединение
диска со ступицей мешалки. Тавровое
соединение выполняется угловыми швами.
Расчетное касательное напряжение
определяется в плоскости биссектрисы
углового шва.
Условие прочности этого соединения имеет вид
- суммарная площадь биссектрисы сечения
- катет сварного шва.
s=6мм(таб.П-20) – толщина мешалки(диска)
dс=70мм (таб. П-22)
-
допускаемое напряжение среза для
материала швов
-
допускаемое касательное напряжение
для материала диска с учетом температуры
среды и коэффициента сварного шва.
Условие выполняется
4.5.3 Проверочный расчет шпоночного соединения
Для всех типов муфт выполняется проверочный расчет шпоночного соединения
(рис. П-25). Условие прочности шпонки на смятие:
-
напряжение смятия на боковой поверхности
шпонки,
- диаметр вала под муфту
- расчетная длина шпонки
Где L – исполнительная длина шпонки, назначаемая конструктивно, но не более 1.5d в соответствии со стандартным рядом длин шпонок.(рис. П-24, таб. П-32)
-
допускаемое напряжение на смятие для
шпоночного соединения из сталей марок
Ст.6, Ст. 45.
Условие прочности выполняется.