![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Валы мешалок
а) Расчёт на прочность:
Для обеспечения коррозионной стойкости вал и элементы мешалок изготавливаются из того же материала, что и корпус аппарата. Допускаемые напряжения [σ ] для материала вала и мешалки принимаются равными нормативным допускаемым напряжениям σ *.
При работе вал мешалки испытывает, главным образом, кручение. Расчётный крутящий момент с учётом пусковых нагрузок определяется по формуле: где Kд = 2 – коэффициент динамичности нагрузки; Nм – мощность потребляемая мешалкой на перемешивание, Вт; ω - угловая скорость вала мешалки, рад/с; n – частота вращения вала мешалки, об/мин.
Полярный момент сопротивления сечения вала Wp (м3) в опасном сечении рассчитывается по формуле: где d1 – диаметр участка вала под ступицу (берем такой же как диаметр вала 40мм (стр.74 табл.12) [2], м.
Прочность вала обеспечивается при выполнении условия прочности на кручение:
где [τ ]KP = 0.5[σ ] – допускаемое напряжение на кручение, Па. [τ ]KP = 0.5*192, 3*106=96, 15*106 Па.
Условие прочности выполняется!
б) Расчёт вала на виброустойчивость:
Под виброустойчивостью вала понимают его способность работать с динамическими прогибами, не превышающими допускаемых значений. Динамические прогибы вала появляются в результате действия на вал неуравновешенных центробежных сил, которые возникают от неизбежных при монтаже смещений центров тяжести вращающихся масс (мешалки, сечений вала) с оси вращения. Сущность проверочного расчёта вала на виброустойчивость заключается в определении его критической угловой скорости ω KP в воздухе, а затем в проверке условий виброустойчивости. Пример для расчета вала на виброустойчивость см. рис.5
Рис. 5. К расчёту вала на виброустойчивость: а) расположение вала с мешалкой в аппарате; б) прогибы сечений вала под воздействием центробежных сил; в) расчётная схема консольного вала.
Длина консоли вала, т.е. расстояние от нижнего подшипника до середины ступицы: l1 = H2 – hM1, где H2 = 1– высота корпуса аппарата, м; hМ1 = hМ – расстояние от днища корпуса до середины ступицы, м. hМ = 0, 2*dм
hМ = 0, 2*0, 5 = 0, 1 м l1 = 1 – 0, 1 = 1, 1 м
Полная длина вала: l = l1 + l2 = 1, 1+0, 150 = 1, 250м, где l2 – длина пролёта, т.е. расстояние между подшипниками, м l2 = 150мм = 0, 150м
Относительная длина консоли Масса вала: где d – диаметр вала, м; ρ СТ = 7850 кг/м3 – плотность стали.
Относительная масса мешалки где m =6, б3кг масса мешалки (стр710, табл. 31.6) [2]
Относительная приведённая масс вала
Безразмерная приведенная жёсткость вала: Безразмерная критическая скорость:
Критическая угловая скорость вала в воздухе, рад/с
Виброустойчивость проверяют по условию: Вал работает в дорезонансной зоне, т.е. вал жесткий.
Расчетный крутящий момент на валу с перемешивающим устройством М΄ к определяется по формуле: Расчетный изгибающий момент вала в месте установки нижнего подшипника:
где mпр – приведенная сосредоточенная масса вала и перемешивающего устройства: q – коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной массе перемешивающего устройства mм;
(стр. 744 табл. 32, 29) [2]. r - радиус вращения центра тяжести приведенной массы вала и мешалки: где e΄ - экцентриситет центра массы перемешивающего устройства [мм]: где δ – допускаемое биение вала (обычно принимается в пределах 1мм); e - экцентриситет центра массы мешалки: Определяем напряжения от крутящего и изгибающего моментов τ и σ и[Н∙ м2] Результирующее напряжение на валу: σ р < [σ ], т.к. 2, 2 < [192, 3] Вывод: Выбранный вал диаметром 40мм подходит по расчету на виброустойчивость, таким образом, он удовлетворяет требованиям прочности.
|