- •5. Заключение
- •6. Литература
- •7. Приложения
- •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 эллиптического днища аппарата
- •4.2.4 Расчет толщины стенок эллиптической крышки аппарата
- •4.2.5 Расчет толщины стенок цилиндрических обечаек
- •4.2.6 Расчет толщины стенок рубашки аппарата
- •4.2.7 Определение допускаемых давлений в рубашке и корпусе 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
- •4.6 Подбор муфты
- •4.6.1 Выбор муфты
- •4.6.2 Проверочный расчет муфты
- •4.6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения
- •4.7 Подбор уплотнений.
- •4.8 Опоры и строповые устройства аппарата
- •4.8.1 Опоры
- •4.8.2 Строповые устройства
- •4.9 Подбор загрузочного люка.
- •4.10 Подбор штуцеров.
- •5. Заключение
- •6. Литература
- •7. Приложения
4.4.2 Предварительный расчет вала
Предварительный расчет вала на прочность выполняется только на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
=1.5 – у всех.
N=0.10кВт-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
-момент инерции поперечного сечения вала.
- масса одного метра длины вала мешалки.
-диаметр вала мешалки
- плотность материала вала (сталь).
- длина вала
Для эллиптического днища в сочетании с турбинно-открытой мешалкой
=280мм. Следовательно =280мм.
=1220мм (таб. П-14)
- корень частотного уравнения вала мешалки.
- масса мешалки (таб. П-20)
т.к. (таб. П-14)
Т.е. по Рис. 5.1б для двухопорного вала.
=1.5
- условие виброустойчивости для гибкого вала выполняется.
Приведенная центробежная сила определяется по формуле
- приведенная сосредоточенная масса вала и мешалки.
- радиус вращения центра тяжести приведенной массы вала и мешалки
-эксцентрисисет центра массы мешалки
- допускаемое биение вала(для расчета можно принять )
- коэффициент привидения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки.
Максимальное нормальное напряжение
Максимальное касательное напряжение
Условие прочности:
Условие выполняется.
4.5 Подбор мешалки
4.5.1 Выбор мешалки
Мешалка Турбинно-открытая(задано)
Вид – неразьемная(Рис П-12, исполнение 1)
Основные размеры мешалки (таб. П-20)
Ступица (рис. П-14,а)
Основные размеры ступицы мешалки (таб. П-22)
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=4мм(таб.П-20) – толщина мешалки(диска)
dc=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
4.6 Подбор муфты
4.6.1 Выбор муфты
Берем фланцевую муфту т.к. именно она идет к нашему приводу 4 (Рис. П-18)
Основные размеры муфты (таб.П-26)
4.6.2 Проверочный расчет муфты
Расчетный передаваемый вращающий момент
=1.25 –коэффициент режима работы (таб. 6.1)
Наиболее слабые звенья выбранной муфты проверяются на прочность по расчетному моменту .
Фланцевая муфты просты по конструкции, надежны в работе, могут передавать большие моменты. Материал – сталь 40 или 45, допускается применение для полумуфты чугун
СЧ 21-40, а фланец выполняется заодно с валом.
Проверочный расчет выполняется для болтов, соединяющих обе полумуфты. Необходимо отметить, что в этих муфтах только половина болтов поставлена без зазора. При передаче вращательного момента болт нагружается поперечной силой.
- число болтов, установленных без зазора.
- диаметр центровой окружности расположения болтов.
(таб. П-26)
Рассчитываем болты на срез:
- диаметр болта; т.к. болты М16(таб. П-26)
- допускаемое напряжение на срез
Следовательно условие прочности выполняется.