- •Курсовая работа Выбор и расчет механического перемешивающего устройства аппарата
- •Оглавление
- •Задание к курсовому проекту
- •Исходные данные для курсового проекта
- •Параметры конструкции корпуса аппарата (тип 01)
- •Требования к показателям надежности и долговечности
- •Выбор и расчет перемешивающего устройства
- •2.1 Выбор мешалки
- •2.2 Выбор мотора-редуктора
- •2.3 Выбор стойки привода
- •2.4 Предварительный расчет вала мешалки
- •2.5 Расчет вала на усталостную прочность
- •2.6 Расчет вала на виброустойчивость
- •Список литературы
2.2 Выбор мотора-редуктора
-
Частота вращения мешалки: об/мин (согласно заданию).
-
Мощность перемешивания мешалки: КВт (согласно заданию).
-
Согласно рекомендациям [2, стр.80-97, Приложение] выбираем следующий мотор-редуктор:
-
Обозначение: МЦ2СФ-100-71-5,5-320-Ц-У2;
-
Исполнение: фланцевое (вариант 320);
-
Конец тихоходного вала: цилиндрический (Ц);
-
Межосевое расстояние: мм;
-
Частота вращения тихоходного вала: об/мин;
-
Мощность двигателя мотора-редуктора: кВт.
Размеры и масса выбранного мотора-редуктора приведены в таблице согласно [2, стр.90, Приложение]:
Таблица 2.2.1. Параметры мотора-редуктора.
Типоразмер мотор-редуктора |
Размер в мм. |
n |
Масса, кг. |
||||||||||||
B |
D |
d |
|
|
|||||||||||
МЦ2СФ-100 |
100 |
340 |
- |
275 |
230 |
850 |
5 |
5 |
430 |
212 |
14 |
4 |
112 |
2.3 Выбор стойки привода
Мотор-редуктор устанавливается на крышке аппарата при помощи стойки. Промышленностью для стальных аппаратов, в зависимости от рабочего объёма и типа уплотнения, выпускалось пять типа стоек, в соответствии с ОСТ 26-01-109-85, срок действия которого истек, стандартные стойки не выпускаются.
Упрощенный пример исполнения стойки: мотор-редуктор базируется на верхнем фланце стойки привода и передает крутящий момент валу мешалки через муфту. Вал установлен на радиально-осевом и радиальном подшипниках. При этом принимаем = 300 мм; l = 400 мм. [1, рис.9, стр.34]
Данная стойка комплектуется торцевым уплотнением, исполненным по ОСТ 26-01-1243-81.
[1, рис.15, стр.40] Торцевые уплотнения применяются при давлении в аппарате до 3,2 МПа, температуре среды от -30 до +350 °С и частоте вращения вала до 3000 об/мин. [1, стр.32-41]
2.4 Предварительный расчет вала мешалки
Предварительно диаметр вала мешалки рассчитывается по пониженным допускаемым напряжениям на кручение , исходя из условия статической прочности [1, ф.8, стр.41]:
-
– допускаемое напряжение, равное 40 МПа [1, стр.41];
-
– расчетный крутящий момент, Н*м. Данный показатель учитывает пусковые нагрузки и находится из выражения [1, стр.41]:
-
– коэффициент динамической нагрузки. Значение показателя зависит от конструкции мешалки; для лопастной мешалки принимается равным 2 [1, стр.41];
-
– мощность перемешивания, кВт;
-
– угловая скорость вала мешалки, рад/с; вычисляется по формуле:
Тогда
Принимаем стандартный диаметр вала
При V = 5,0 м³ и PВ = 0,62 МПа устанавливаем тип стойки – 1. Выбранный мотор-редуктор МЦ2СФ-100-71-5,5-320, величина диаметра вала и тип мешалки (лопастная) позволяют использовать рекомендации ОСТ 26-01-109-85 для ориентации в конкретных размерах стойки [6].
После выбора всех комплектующих частей привода проверим выполнение условия [1, ф.9, стр.41]:
– мощность, потребляемая двигателем мотор-редуктора на перемешивание. Данный показатель больше показателя на величину потерь в уплотнении, подшипниках стойки, редукторе и рассчитывается с учетом КПД в этих устройствах [1, стр.42]:
-
– КПД редуктора привода; в нашем случае редуктор – двухступенчатый, ;
-
– КПД пары подшипников, в которых установлен вал мешалки, ;
-
– КПД, учитывающий потери мощности в уплотнении; в нашем случае уплотнение торцовое, ;
-
n – количество пар подшипников, n = 1;
[1, табл.5, стр.42]
Тогда
Условие достаточности мощности мотора-редуктора выполняется.
Для дальнейших расчетов вала определим – длину между верхним подшипником стойки и ступицей мешалки, а также – длину консольной части [1, рис.16, стр.43].
Схема компоновки аппарата представлена на [1, рис.16, стр.43]