Подбор мотор-редуктора и стойки привода аппарата
Привод химического аппарата включает электродвигатель, механическую передачу (редуктор) и опорную стойку для крепления. В зависимости от физико-химических свойств среды, давления и температуры выбирается уплотнение – сальниковое или торцевое. Для данных условий (нетоксичная, взрыво- и пожаробезопасная среда, относительно низкая температура) выбирается сальниковое уплотнение с хлопчатобумажной набивкой. По величине требуемой мощности и оборотов вращения вала мешалки выбирается тип и размер мотор – редуктора – МПО2-10 (см. табл. П-15 [1]) по величине допускаемого крутящего момента выбираемого привода определяем в первом приближении диаметр вала мешалки
1 Уплотнение сальниковое
2 Мотор редуктор типа МПО2-10
Номинальный объем
аппарата Va=1,6
,
рабочее давление Pa=0,35МПа,
, температура среды t=100C˚, мешалка
турбинно-закрытая,
Nм=4,95кВт.
вычислим приближенное значение КПД привода (табл.4.1 [1]):
-
КПД редуктора привода МПО2
-
КПД пары подшипников качения
-
КПД сальникового уплотнения
-
КПД муфты
потребляемая мощность привода
при
выбираем
конкретный мотор – редуктор МПО2-10
Максимальный крутящий момент с учетом пусковой нагрузки:
=1.5
– коэффициент динамичности
нагрузки(т.к.мешалка ТО)
N=3.0кВт – номинальная мощность двигателя привода.
4.4.2 Предварительный расчет вала
Предварительный расчет вала на прочность выполняется только на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
=1.5.
N=0.10кВт.
=20-25МПа
Следовательно
=39мм
Устанавливаем тип стойки – 1. Выбранный мотор - редуктор МП02-10, величина диаметра вала и тип мешалки позволяют конкретизировать стойку привода.
Подбор мешалки
В зависимости от скорости вращения мешалки делят на тихоходные (лопастные, рамные, якорные, и некоторые другие), у которых окружная скорость конца лопастей составляет 1 – 1,5 м/c, и быстроходные (турбинные, пропеллерные и другие), имеющие окружную скорость концов лопастей 8 – 10 м/c.
Мешалка Турбинно-закрытая. Основные размеры мешалки (таб. П-21)
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=4мм(таб.П-21) – толщина мешалки(диска)
dc=65мм (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
Расчет вала Расчет вала на виброустойчивость
Для безопасной работы конструкции установлены следующие ограничения, которые являются условием виброустойчивости:
-
угловая скорость вращения вала мешалки
-
первая критическая угловая скорость
вала, равная частоте собственных
поперечных колебаний вала с установленными
на нём деталями
где
-момент
инерции поперечного сечения вала.
-
масса одного метра длины вала мешалки
(для стали
)
-
диаметр вала мешалки (
)
Е-
модуль упругости материала вала при
рабочей температуре (
)
-
длина вала
-определяем
по графику на стр. 31[1] 1,7
-
относительная координата центра мешалки
-
относительная масса мешалки
-масса
мешалки
= 7,76кг по таблице П-17 [1]
- длина вала
По графику на стр.31 [1] рис. 5,1
Найдём :
Согласно условию виброустойчивости:
Условие виброустойчивости выполняется.