Аппараты с перемешивающими устройствами
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
p>
= ;
= =8,32 мм ?10 [5, табл. 7].
3.4.4 Подбор шпонки
Расчёт основных размеров шпонки
Рис.
В соответствии с табличными данными диаметр вала под ступицу равен 60мм по ГОСТ 23360-78.
b - ширина шпонки, мм; b = 14 мм по таблице [1, табл. 24.29];
h - высота шпонки, мм; h = 9 мм по таблице [1, табл. 24.29];
Длина шпонки определяется по формуле:
lшп. = lcт - (5 тАж 10) мм;
где lcт - длина ступицы, мм; lcт = 70мм по таблице [8, табл.6];
lшп. = 70 - 10 = 60 мм.
Определим расчётную длину шпонки, мм;
lр = lшп. - b = 60 - 14 = 46 мм;
2.)Проверим условие смятия для шпонки.
Необходимо, чтобы выполнялось условие смятия на шпонку:
[sсм] > sсм ,
где [sсм] - допустимое значение напряжения смятия, МПа. Для материала марки ОХ23Н28 М3Д3Т (материал шпонки должен быть мягче материала вала и мешалки) [sсм] = 122 МПа.
sсм = ,
где sсм - напряжение смятия, МПа ;
sсм = = 7,29 МПа,
Условие прочности [sсм] > sсм при расчёте выполняется
(122 МПа > 7,29 МПа).
.5 Выбор и проверочный расчёт опор аппарата
Размер опоры лапы или опоры стойки выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ОСТ 26-665-72.
Для аппарата с коническим днищем выбираем один тип опор: опоры- лапы.
Для данного аппарата по таблице [8, табл. 1] выбираем: опоры-лапы типа 1 исполнения 2.
.5.1 Выбор типоразмера опоры и определение допустимой нагрузки на опору [G]
Основная величина для расчёта - нагрузка на одну опору G1 (Н), определяется по формуле:
,
где Gmax - максимальный вес аппарата, включающий вес аппарата, футеровки, термоизоляции различных конструкций опирающихся на корпус аппарата, максимальный вес продуктов, заполняющих аппарат или массу воды при гидравлическом испытании, Н;
n - число опор ( n=4 при расчёте опоры-лапы).
где mапп - масса аппарата, кг;
mпр - масса привода, кг; mпр=615,0 кг;
mмеш - масса мешалки, кг; mмеш =3,7 кг;
mв - масса вала, кг; mв =81,54 кг;
mупл - масса уплотнения, кг; mупл =58 кг;
mмуф - масса муфты, кг; mмуф = 26,4 кг;
mводы - масса воды, кг;
mпер - масса отражательной перегородки, кг;
mзм - масса змеевика;
mст - масса одной стойки, кг; mст=57,6 кг;
mлап - масса одной лапы, кг; mлап=33,4 кг.
,
где Vа - объём стенок аппарата, м 3;
rст - плотность стали, rст = 7,8510 3кг/м 3.
,
где Vцил - объём цилиндрической обечайки, м 3;
Vэл - объём эллиптического днища (крышки), м 3.
,
где Dн - наружный диаметр аппарата, м;
Dвн - внутренний диаметр аппарата, м; Dвн = 1,6 м.
= 6,19 10 - 2м 3
,
= 1,62 10 - 2 м 3
Va = 6,19 10 -2+2 1,62 10 -2 = 9,43 10 -2 м 3
= 740,25 кг
==410 3 кг.
mпер= VпертАв?ст,
Vпер=hтАвbтАв?,
где h,b,? - длина, ширина, толщина отражательной перегородки соответственно, находятся по таблице[8, табл. 8];
Vпер=1,325тАв0,16тАв0,008=1,696тАв10-3,
mпер=1,696тАв10-3тАв 7,85тАв103=13,31кг.
;
=41,61 кг.
=58135,4 Н,
=19378,5 Н.
.5.2 Проверка опор на грузоподъёмность
Необходимо, чтобы выполнялось условие
G1 ? [G] ,
где [G] - допустимая нагрузка, [G] = 10010 3 Н,
G1 - нагрузка на одну опору.
Условие выполняется, 19378,5 Н < 100000 Н, следовательно, типоразмер опоры выбран верно.
.5.3 Определение фактической площади подошвы подкладного листа опор
Афакт = а2 b2 ,
где а2 , b2 - размеры подкладного листа; а2 =200 мм, b2 = 220 мм по таблице [8, табл.2].
Афакт = 200 220 =44000 мм2
.5.4 Определение требуемой площади подошвы подкладного листа опор
Атреб =,
где [q] - допускаемее удельное давление, МПа;
В качестве материала под фундамент для данной конструкции аппарата с перемешивающим устройством выбираем бетон марки 200, так как он по своим качествам ничем не уступает кирпичу и является более дешёвым материалом.
Для бетона марки 200 [q] = 14 МПа.
Таким образом:
Атреб = =1384,18 мм2.
При этом должно выполняться условие Афакт ? Атреб. В нашем случае условие соблюдается (44000 мм2 > 1384,18 мм2), следовательно, размеры площади подкладного листа выбраны верно.
.5.5 Проверка вертикальных рёбер опоры на сжатие и устойчивость
Напряжение сжатия в ребре при продольном изгибе определяется по формуле:
,
где 2,24 - поправка на действие неучтённых факторов;
K1 - коэффициент, определяемый по графику, приведенному на рисунке [8, рис.1] в зависимости от гибкости ребра ,
;
- гипотенуза ребра;
Zp - число рёбер в опоре; Zp = 2;
S1 - толщина ребра; S1 = 18 мм по таблице [8, табл.2];
b - вылет ребра; b = 250 мм по таблице [8, табл.2];
- допускаемые напряжения для материала рёбер опоры;
=139 МПа;
K2 - коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе; K2 = 0,6.
Для опоры-стойки гипотенуза ребра определяется по формуле (из рисунка [8, рис.3]):
;
=463,25мм;
= 89,05
По графику, приведенному на рисунке [8, рис.1] учитывая что =89,05 определяем K1 = 0,68.
Таким образом:
= 7,09 МПа;
Проверим условие на напряжение сжатия в ребре и устойчивость при продольном изгибе:
,
,09 МПа < (0,68139) МПа
Условие выполняется.
.5.6 Проверка на срез прочности угловых сварных швов, соединяющих рёбра с корпусом аппарата
,
где - длина катета шва;
L - общая длина швов;
- допускаемое напряжение в сварном шве (80 МПа);
= 0,85 S1 = 0,85 18 = 15,3 мм;
Длина шва определяется по формуле:
=769,4 мм;
Следовательно:
=2,35 МПа.
Пр