Основные размеры разъемной ступицы

d1,мм	h,мм	d3,мм	d5,мм	d6	d7,мм	d8,мм	d9,мм	c,мм	c1,мм	h2,мм	s2,мм
90	220	150	115	М10	78	17	36	115	130	28	12

2.2.Расчет лопастной мешалки на прочность

Угловая скорость вала мешалки:

ω = π*n/30 = 3,14*31/30 = 3,246 рад/с (2.1)

Расчетный крутящий момент с учетом пусковых нагрузок:

М_кр = = 2*1,5/3,249 = 0,9241 кН*м (2.2)

где К_д – коэффициент динамичности нагрузки, К_д = 2

N-мощность двигателя привода, N=1,5кВт

Рисунок 2.3 – Расчетная схема лопастной мешалки

Изгибающий момент в сечении стыкового шва лопасти:

М_и= = = = 462,065 Н*м, (2.3)

где z – число лопастей (перекладин) мешалки.

Определение положения центра тяжести сечения

y₁ 5,7 мм, (2.4)

y₂=(s+h₁)- y₁= (14+43,2)- 5,7=51,5 мм, (2.5)

где s₁=1,2∙s=1,2∙14= 16,8 мм,

h₁ = 0,4∙d₃- s₁= 0,4∙150 -16,8 =43,2 мм,

Определение осевого момента инерции

I_x =

= = 812172,23 мм⁴ (2.6)

Расчетный осевой момент сопротивление сечения стыкового шва

W_ш = = мм³, (2.7)

где y_max = max(y₁, y₂).

Условие прочности для стыкового шва соединения лопасти со ступицей:

= 29,3 Па = 29,3 МПа ≤ _ш = 1∙ 139 MПа= =139 МПа, (2.8)

где φ - коэффициент сварного шва, (принимаем за 1, т.к. лопасти мешалки приверены перпендикулярно к поверхности ступицы)

– допускаемое напряжение для выбранного материала мешалки при расчётной температуре среды.

2.3.Расчет шпонки в ступице мешалки

Условие прочности шпонки на смятие:

σ_см МПа < <[σ]_см= 160 МПа. (2.9)

где l, h, b, t- размеры шпонки (l=200мм, h=14мм, b=25мм,t=9мм)

2.4. Расчет вала мешалки на виброустойчивость

Диаметр вала d= 95 мм.

Расчетная длина вала L= 4050 мм=4,050 м

Приведенная масса: m_пр =m_м+q m_в = 76+ 225,238∙0,341= 152,806 кг, (2.10)

где m_м=76 – масса мешалки,

m_в= 225,238– масса вала:

m_в = ρ_ст 𝐿 = (2.11)

ρ_ст – плотность материала вала (сталь),

q – коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки, определяющийся по формуле:

q = = (2.12)

где – относительные длины

; ,

где L – длина вала, l₂ – расстояние между подшипниками

Приведенная жесткость: К_пр= = = 49740 , (2.13)

где L – расчетная длина вала,

Е – модуль упругости первого рода,

I_x – осевой момент инерции поперечного сечения вала:

I_x= = = 3996171,3 мм⁴; (2.14)

Критическая угловая скорость вала:

ω_о= = (2.15)

Условие виброустойчивости:

= = 0,18<0,7-вал жесткий (2.16)

Расчетная длина вала L= 4050 мм=4,050 м

(формула применима только для лопастной мешалки и аппарата ВЭЭ)

Пояснение: