Аппараты с перемешивающими устройствами
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
г);
mмуф. - масса муфты (по таблице [5. табл.26] mмуф.=26,4 кг);
Lв - длина вала;
r - плотность стали, кг/см 3; r = 7,8510 3 кг/см 3.
Lв = Hкор. + l2 + h1 + 30 - hм ;
где hм - расстояние мешалки до днища корпуса, мм; hм = dм,
hм = 400 мм ;
Lв = 2250+ 480+ 772 + 30 - 400 = 3132 мм;
mв = кг;
G = (81,54+ 3,7 + 26,4) 9,81 = 1095,2 Н.
Осевая составляющая сила взаимодействия мешалки с рабочей средой находится по следующей формуле:
Fм = 0,65 = 0,65 = 79,73 Н ,
Fвверх = 0,2 - 1095,2+ 79,73 = 297,8 Н ,
Fвниз = - (0,1 - 0,01.) - 1095,2- 79,73 = -1765,9 Н.
Сравниваем полученные значения сил Fвверх и Fвниз с допустимой нагрузкой F [F]:
,8 Н < 13500 Н; -1765,9 Н< 13500 Н.
Условие F [F] выполняется, следовательно, привод подобран, верно, что обеспечит его нормальную работу.
Основные размеры привода типа 2, исполнения 1, габарит 2 определяем по таблицам [5, табл. 14] и [5, табл. 16] в соответствии с ОСТ 26-01-1225-75.
dв=65мм; Н 1340мм; В = 695мм; L = 280мм; H1 = 758мм; h = 1375мм; h1 = 772мм; l2 = 480мм; S = 16мм; D = 430мм; D1 = 540мм; mприв. = 615 кг.
.3 Выбор уплотнения
К данной конструкции мешалки в качестве уплотнения выбираем торцовое уплотнение под диаметр вала dв = 65 мм.
Торцовое уплотнение состоит из двух колец - подвижного и неподвижного, которые прижимаются друг к другу по торцовой поверхности пружиной. В торцовом уплотнении герметичность обеспечивается путём контакта двух кольцевых поверхностей. Подвижное кольцо связывается с валом, неподвижное кольцо-с корпусом аппарата.
Торцовые уплотнения обладают рядом существенных преимуществ: они работают с незначительной утечкой газа; в период нормальной работы не требуют обслуживания; правильно подобранные торцовые уплотнения отличаются большой устойчивостью. Одинарное торцовое уплотнение состоит из следующих основных деталей: сильфона, приваренного к стакану и неподвижному кольцу, вращающегося кольца и водила.
Трущиеся кольца закрыты кожухом, связанным с фланцем. Водило крепится на валу аппарата и связано винтами с подвижной втулкой. В корпус сальников подаётся охлаждающая жидкость, которая служит также смазкой трущейся пары.
По таблице [6. табл. 2] определим основные размеры (мм) торцового уплотнения при d=65 мм:
D=270мм; D1 =240мм; D2 =165мм; D3 =235мм; H=260мм, H1 =220мм; h=60мм; d1 =18мм; mупл.= 58 кг.
3.4 Расчёт элементов механического перемешивающего устройства
.4.1 Расчёт вала мешалки
1.)Составим расчётную схему вала (вал консольный).
Рис.
2.)Проверка вала на виброустойчивость.
Виброустойчивость вала мешалки проверяется по условию:
w 0,7w1 ,
где w1 - первая критическая угловая скорость, рад/с;
w - угловая скорость вала;
w = = = 33,5 рад/с.
Первая критическая скорость вала определяется по формуле:
w1 = ,
где Lв - расчётная длина вала, м;
Е - модуль упругости вала, Па;
J - модуль инерции поперечного сечения вала, м4;
mв - масса единицы длины вала , кг/м;
r - плотность вала из стали, кг/м 3; r = 7,8510 3кг/м 3;
? - корень частотного уравнения, основной тон.
J = = = 8,7610 -7 м4 ;
mв = = = 26,04 кг/м;
? вычисляется по номограмме [4, рис. 3.6], для этого вычислим относительную массу мешалки и относительную координату центра тяжести мешалки:
,
где - относительная масса мешалки, кг;
mмеш.- масса мешалки, кг;
== 0,05 кг.
а1 = ; l1 = Lв - l2 ;
а1 = == 0,85.
? по номограмме равна 2,0. Определяем первую критическую скорость
w1 = = 50,71 рад/с.
Условие w 0,7w1 соблюдается (33,5 рад/с < 35,5 рад/с), следовательно, вал подобран верно.
3.)Проверка вала на прочность.
Напряжение от крутящего и изгибающего момента определяется по формулам:
t = , s = ,
Расчётный изгибающий момент М действия приведённой центробежной силы Fц определяется в зависимости от расчётной схемы вала. Приведённая центробежная сила (Н) определяется по формуле:
Fц = mпр. w 2 r ,
где mпр. - приведенная сосредоточенная масса вала и перемешивающего устройства, кг;
r - радиус вращения центра тяжести приведённой массы вала и перемешивающего устройства , м.
Приведённая сосредоточенная масса вала и перемешивающего устройства (кг) определяется по формулам:
mпр. = mмеш. + q mв Lв ,
где mмеш. - масса мешалки, кг; mмеш. = 3,7 кг;
mв. - единичная масса вала, кг/м; mв. = 26,04 кг/м;
Lв - длина вала, м; Lв = 3,132 м ;
q - коэффициент привидения распределённой массы к сосредоточенной массе перемешивающего устройства.
q = ,
где а1 - относительная координата центра тяжести мешалки;
а1 = 0,85;
q = = 0,528;
mпр. = 3,7 + 0,582 26,04 3,132 =46,76 кг.
Радиус r определяем из формулы:
r = ,
где - экiентриситет массы перемешивающего устройства с учётом биения вала, м;
е + 0,5 ? ,
где е - экiентриситет центра массы перемешивающего устройства, м; е = 0,1410 -3м
? - допускаемое биение вала; ? = 10 -3м.
0,1410 -3 + 0,5 10 -3 = 0,6410 -3 м,
r = = 11,3610 -4 м.
Определяем центробежную силу
Fц = 46,76 33,5 2 11,3610 -4 = 59,59 Н.
Для определения максимального изгибающего момента М, действующего на вал, найдём реакции в опорах RА и RВ:
Рис.
?МА = 0 : + RВ l2 - Fц ( l1 + l2) = 0 , RВ = ,
RВ = = 388,85 Н;
?МВ = 0 : RА l2 + Fц l1 = 0 ,
RА = = = 329,26 Н ;
Проверка ?Yi = 0:
RА + RВ - Fц = 0;
-329,26 +388,85 -59,59 = 0;
Определим изгибающий момент:
МА = 0;
= - RА l2 = -329,26 480 = -158044,1 Нмм;
= - Fц l1 = -59,59 2652 = -158044,1 Нмм;
МС = 0;
Определим напряжение от