Проверочный расчет.

Для нормальной работы в течении рабочего заданного срока службы подшипника его номинальная долговечность должна быть больше или равна заданной =10 000часов.

При расчете подшипников качения сначала определяют эквивалентную на­грузку по

где X- коэффициент радиальной нагрузки;

V - коэффициент нагрузки, учитывающий, какое из колец вращается, при вращающемся внутреннем кольце V =1,0;

- реакция в опоре вала, Н;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

- осевая сила, Н; =3194Н

- коэффициент режима работы, при работе с небольшими перегрузками равна 1,2;

-температурный коэффициент, при рабочей температуре подшипника

менее 125 =1,0

Долговечность подшипника определяется по (3.54):

где Р - эквивалентная нагрузка, Н;

- коэффициент вероятности безотказной работы, при вероятности 95%, =0.21

– коэффициент условий работы, в обычных условиях =0,75;

– коэффициент тел вращения, для шариковых подшипников Р_m = 3,0.

Расчет радиального однорядного шарикового подшипника

=15,8Н;

по табл.4(7) е=0,41

то х=0,45; у=1,34

где для шариковых подшипников .

76823часов> 10000часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Расчет упорного двойного шарикового подшипника.

для шариковых подшипников .

185167часов> 10000часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Расчет сферического подшипника.

Так как сферический подшипник не воспринимает осевую нагрузку, то не будем учитывать осевую нагрузку.

=18Н;

е=0,17

то х=1; у=0.

P= (1,0* 1,0* 18 +0*0)* 1,2* 1,0 =21,6Н

Н> 10000часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Эскиз расположения подшипников на валу представлен на рисунке 7

Рисунок 7. Расположение подшипников на валу

3.6 Подбор муфты

Муфта – устройство, служащее для соединения валов между собой или с деталями, свободно насаженными на валы, с целью передачи вращающего момента.

Фланцевая муфта применяется для соединения строго соосных валов. Муфта состоит из двух полумуфт, имеющих форму фланцев.

Фланцевая муфта обеспечивает надежное соединение фалов и могут передавать большие моменты.

Муфта подбирается в соответствии с диаметром вала то ОСТ 26-01-1226-75; Габарит 3, исполнение 2.

d = 60 мм; n = 6

D = 220 мм; L = 110 мм;

D ₁ = 180 мм; l = 25 мм;

d ₀ = 90 мм; l ₁ = 38 мм;

d ₁ = 110 мм; b = 5 мм;

d ₂ = 120 мм; l ₂ = 22 мм;

d ₃ = 105 мм; T = 10000 H ∙ м;

d _б = М16; m = 26,4 кг.

Эскиз муфты представлен на рисунке 8.

Рисунок 8. Эскиз привода

3.7 Расчет мешалки

Определение расстояния от оси до точки приложения равнодействующей сил, действующих на лопасти:

,

где R – радиус лопасти;

r – радиус ступицы; r = 30 мм.

;

Определяем значение равнодействующей силы

,

где T’ – крутящий момент на валу;

z = 2 – количество лопастей рамной мешалки;

Изгибающий момент у основания лопасти:

.

Из условия прочности необходимый момент сопротивления лопасти

, для стали Х17Н13М2Т .

Фактический момент сопротивления поперечного сечения лопасти в месте присоединения её к ступице:

;

- условие выполняется.

Расчетная толщина лопасти:

Эскиз мешалки представлен на рисунке 9.

Рисунок9. Мешалка рамная

3.7.1 Расчет шпонки на смятие

Выбираем шпонку по ГОСТ 23360-78

Проверим на смятие

d _вала = 50 мм – диаметр под ступицу.

Условие прочности:

Рисунок 10. Шпонка

3.8 Расчет опор-лап аппарата

Размер опоры-лап выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ГОСТ 26-665-72.

1. Проверочный расчет элементов опоры:

Выбираем типоразмер опоры и определяем допускаемую нагрузку на опору:

Тип 2. Исполнение 2.

a = 210 мм; h = 470 мм; d ₀ = 35 мм;

a ₁ = 250 мм; h ₁ = 24 мм; d ₁ = M30 мм;

a ₂ = 150 мм; l = 120 мм; f = 210 мм;

b = 380 мм; S ₁ = 12 мм; m = 28 кг;

b ₁ = 170 мм; k = 35 мм; прокладной лист:

b ₂ = 160 мм; k ₁ = 100 мм; m = 4.5 кг;

c = 40 мм; R = 1100 мм;

c ₁ = 120 мм; r = 20 мм;

Основная величина для расчета нагрузки на одну опору:

где G _мах – максимальный вес аппарата, включающий вес аппарата, футеровки, термоизоляции, различных конструкций, опирающихся на корпус аппарата, максимальный вес продуктов, заполняющих аппарат или массу воды при испытании.

,

где ;

;

n = 4 – количество опор-лап.

- условие выполняется.

2. Определяем фактическую площадь подошвы прокладочного листа опор;

,

где a ₂, b ₂ – размеры подкладного листа;

3. Определяем требуемую площадь подошвы подкладного листа из условия прочности бетона фундамента:

где - допускаемое удельное давление для бетона марки 200.

- условие выполняется.

4. Проверим вертикальные ребра опор на сжатие и устойчивость.

Напряжение сжатия в ребре продольном изгибе:

,

где 2.24 – поправка на действие неучтенных факторов.

k ₁ – коэффициент, определяемый по графику в зависимости от гибкости ребра λ

,

где - гипотенуза ребра для опоры-лапы.

. Следовательно k ₁ = 0.375

z _p = 2 – число ребер в опоре;

S ₁ = 12 мм – толщина ребра;

b = 200 мм – вылет ребра;

- допускаемое напряжение для ребер опоры

k ₂ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при продольном изгибе k ₂=0.4;

- условие выполняется.

5. Проверим на срез прочности угловых швов, соединяющих ребра с корпусом аппарата:

- общая длина шва при сварке;

- условие выполняется.

Эскиз опор-лап представлен на рисунке 11

Рисунок 11. Конструкция опор-лап

3.9 Подбор штуцеров и люка

Подбор штуцеров и люков осуществляется в соответствии с внутренним диаметром корпуса аппарата D _вн = 2000 мм.

Основные условные диаметры штуцеров для корпусов с эллиптической крышкой по ОСТ 26-01-1246-75 представлены на эскизе штуцеров (рисунок 12).

В соответствии с внутренним диаметром аппарата выбираем люк с плоской крышкой и откидными болтами.

Основные размеры представлены на эскизе люка (рисунок 13).

Рисунок 12. Расположение штуцеров

Рисунок 13. Люк с плоской крышкой

Дата добавления: 2015-07-19