Федеральное агентство морского и речного транспорта
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»
Котласский филиал
Федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего образования
«Государственный университет морского и речного флота
имени адмирала С.О. Макарова»
(КФ ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»)
Расчет виброустойчивости быстроходного вала
Методическое указание для выполнения курсового проекта по дисциплине
«Прикладная механика»
Направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Котлас 2017 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение |
Стр. |
|
6 |
|
7 |
|
12 |
|
15 |
|
17 |
|
24 |
Библиографический список................................................................. |
27 |
Введение
Перемешиванием называется процесс, предназначенный для равномерного распределения концентрации растворяемого вещества или равномерного распределения температуры по всему объему жидкости, заполняющей аппарат.
Перемешивание в жидкой фазе получило очень широкое применение в химической и пищевой промышленности для получения различных растворов, эмульсий, суспензий, для интенсификации процессов тепло- и массопередачи и увеличения скорости химических реакций, повышения степени конверсии реагирующих компонентов.
В неподвижной жидкости перенос растворяемого вещества осуществляется за счет молекулярной диффузии, а перенос тепла за счет теплопроводности. Эти процессы вяло текущие. В потоке жидкости скорость переноса тепла и массы резко активизируется. Особенно интенсивно этот процесс осуществляется при турбулентном режиме течения жидкости, поэтому в промышленности для активизации процессов растворения, гомогенизации и теплопереноса широко используются турбулентные потоки (турбулизаторы).
В турбулентном потоке в результате интенсивного завихрения жидкости ее объемы дробятся на элементарные, которые сталкиваются с другими объемами и внедряются в них, объединяясь с другими элементарными объемами. Этот процесс происходит непрерывно во всем объеме турбулентного потока и приводит к резкой интенсификации тепло- и массопереноса. Такой механизм переноса называется турбулентной диффузией. При помощи турбулентной диффузии хорошо перемешивать вещества, которые в обычных условиях являются взаимонерастворимыми.
Турбулентный поток жидкости можно получить:
Механическим перемешиванием
Прокачиванием жидкости по трубопроводу
Затопленной струей жидкости или газа
Пневматическим перемешиванием
На предприятиях химической и пищевой промышленности очень широкое применение получило перемешивание с помощью механических мешалок. Этот способ перемешивания и будет рассмотрен подробно.
Конструктивно аппарат с механической мешалкой состоит из ёмкости, заполненной продуктом (Рис. 1). В нее помещается перемешивающее устройство, состоящее из вращающегося при помощи электропривода вала, на котором установлено перемешивающее устройство, которое может иметь абсолютно различные конфигурации, зависящие от реологических характеристик перемешиваемой среди, требуемого режима работы, организуемых линий тока в пределах аппарата, геометрии резервуара и т.д.
Рисунок 1. Аппарат с лопастной мешалкой: 1 – мотор-редуктор,
2 - зубчатая муфта, 3 – продольная муфта, 4 – уплотнение вала, 5 – отражательная перегородка, 6 – лопастная мешалка, 7 – труба передавливания, 8 – корпус аппарата.
Особое внимание будет уделено механическим перемешивающим устройствам, в которые входят одна или несколько мешалок, вал с опорными устройствами, уплотнением и приводом.
Перемешивающие устройства должны обладать высокой прочностью, жесткостью, виброустойчивостью, герметичностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Недостаточная жесткость вала аппарата часто приводит к выходу из строя уплотнений или к механическому изнашиванию элементов привода из-за малых зазоров между вращающимися и неподвижными деталями. При нестационарном вращении валов механических перемешивающих устройств возникают динамические прогибы, которые должны быть строго учтены при помощи инженерных расчетов.