Аппараты с перемешивающими устройствами
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?рутящего изгибающего момента:
t = = = 0,89 МПа ,
s = = = 5,75МПа ;
Результирующее напряжение на валу определяется по формуле:
sэкв.= ;
sэкв.= = 6,03 МПа ;
При этом необходимо, чтобы выполнялось условие sэкв. [s ], где [s] определяется по формуле:
[s] = ,
где sв - временное сопротивление материала, МПа; sв = 900 МПа
[9, табл. 2.1];
[s] = =78,26 МПа;
(6,03 < 78,26) , следовательно, условие прочности для вала мешалки выполняется.
4.) Расчёт вала на жесткость.
Расчётная схема реального и приведённого валов
Рис.
Расчет вала на прочность заключается в определении допускаемой величины прогиба. Производится из следующего условия:
Jmax. [J] ,
где [J] - допускаемый прогиб вала, в том месте, где вал входит в аппарат (в уплотнение), мм; [J] = 0,1 мм;
Jmax. = ,
где Jx - осевой момент инерции сечения вала, м 4;
х = h1 = 0,772мм;
Jx = = = 8,76тАв10 -7 м 4;
Jmax. = =
=3,2610 -4мм.
Проверим условие допускаемой величины прогиба: 3,2610 -4мм < 0,1 мм, условие выполняется.
Определим угол поворота в сферическом подшипнике:
qВ = ,
При этом необходимо, чтобы выполнялось условие qВ [q], где наибольший допускаемый угол поворота для радиальных сферических шарикоподшипников q = =0,05 рад.
qВ = =1,08тАв10 -4рад.
Проверим условие допускаемой величины угла поворота для сферических подшипников: 1,08тАв10 -4рад< 0,05 рад, условие выполняется. Вычисленное значение меньше допустимого, что обеспечит нормальную работу.
3.4 Подбор подшипников качения
Для подшипников качения приводного вала мешалки, установленных в наиболее нагруженной верхней опоре и в уплотнении, воспринимающих действия осевых и радиальных сил, выполняется проверочный расчёт.
Подшипники, работающие при n 10 мин -1, выбирают по динамической грузоподъёмности, рассчитывая их ресурс при требуемой надёжности.
, = 297,8 Н
Так как [F] ? 13500 Н в опоре А располагаем подшипник легкой серии тип 212 ГОСТ 8338-75 (подшипники шариковые радиальные однорядные).
В опоре В располагаем подшипник легкой серии типа 1213 ГОСТ 28428-90 (подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные).
1.)Определим долговечность работы подшипника тип 212.
2.)
,
где - долговечность работы подшипника типа 212 в часах;
L1 - долговечность работы подшипника в миллион оборотах;
L1 = ,
где а1-коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности(а1=0,33 при вероятности безотказной работы 98%);
а23-коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника (для шарикоподшипников(кроме сферических) а23=0,7);
Сr - динамическая радиальная грузоподъёмность; для подшипников типа 212 Сr = 52,010 3 Н [1, табл. 24.10];
- эквивалентная нагрузка от действия радиальных сил в опоре А, Н;
= ,
где - радиальная нагрузка в опоре А, Н; = RA= 329,26 Н;
Кs - коэффициент, учитывающий перегрузки; Кs = 1,2;
Кt - рабочая температура подшипника; Кt = 1,0;
= = 395,11 Н,
L1 = = 5,2610 5 млн. об.
= 2,7410 7 час.
Причём необходимо, чтобы выполнялось условие , где
=10000 часов. Проверим: 2,7410 7 час > 10000 часов, условие выполняется.
3.)Определим долговечность работы подшипника тип 1213.
,
где - долговечность работы подшипника типа 1213 в часах;
L1 - долговечность работы подшипника в миллион оборотах
L2 = ,
где а1-коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности(а1=0,33 при вероятности безотказной работы 98%);
а23-коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника (для шарикоподшипников сферических двухрядных а23=0,5);
Сr - динамическая радиальная грузоподъёмность; для подшипников типа 1213 Сr = 3110 3 Н [1, табл. 24.10];
- эквивалентная нагрузка от действия радиальных сил в опоре А, Н;
= ,
где - радиальная нагрузка в опоре В, Н; = RВ = 388,85 Н;
Кs - коэффициент, учитывающий перегрузки; Кs = 1,2;
Кt - рабочая температура подшипника; Кt = 1,0;
= = 466,62 Н,
L2 = = 4,8410 4 млн. об.
= 2,5210 6 час.
Причём необходимо, чтобы выполнялось условие , где
=10000 часов. Проверим 2,5210 6 час > 10000 часов, условие выполняется.
.4.3 Расчёт трехлопастной мешалки
.)Рассчитаем лопасти мешалки на изгиб.
Для лопастей прямоугольной формы:
r0 = ,
где R - радиус лопасти, мм; R = 200 мм;
r - радиус ступицы, мм; r = 40 мм;
r0 = = 150,97 мм.
Вычислим значение равнодействующей
F = ,
где F - значение равнодействующей, Н;
z - число лопастей; z=3.
F = =108,33 Н.
Определим изгибающий момент у основания лопасти:
М = ,
где М - изгибающий момент, Нмм;
М = =13881,1 Нмм.
2.) Расчёт момента сопротивления лопасти мешалки.
Определим расчётный момент сопротивления лопасти при изгибе в расчётном сечении.
W = ,
где [s] - допускаемое напряжение на изгиб для материала лопасти,
[s] = 139 МПа;
W - момент, сопротивления лопасти, мм 3.
W = = 99,86 мм 3.
Определим фактический момент сопротивления:
= ,
где - фактический момент сопротивления;
b - высота лопасти мешалки, мм; b=72 мм по таблице [8, табл. 4];
S - толщина лопасти мешалки, мм; S=6 мм по таблице [8, табл. 4];
= = 432 мм 3;
Должно выполняться условие W. В нашем случае условие соблюдается (432 мм 3>99,86 мм 3).
3.) Расчёт толщины лопасти.
Расчетная толщина лопасти определяется по формуле: