 |
Подбор уплотнительного устройства
|
|
|
|
По [1] основываясь на исходных данных, определяем тип уплотнения - уплотнение торцевое. Исходя из давления (0,3 МПа), температуры (80 градусов) и оборотам мешалки (170 об/мин) по [6] выбираем “Уплотнение торцевое, двойное” – ТД65-6К ОСТ 26-01-1243-75, Материал - Сталь 12Х18Н10Т.
Рисунок 6 уплотнительное устройство
1-корпус, 2-втулка нажимная, 3-втулка, 4-пружина, 5-кольцо графитовое подвижное, 6-кольцо графитовое неподвижное, 7-кольцо уплотнительное, 8-уловитель, 9-прокладка
Таблица 6 параметры уплотнительного устройства
| dв | Д | Д1 | Д2 | H | H1 |
| 65 | 235 | 200 | 178 | 235 | 180 |
| h | n | d1 | α | Масса, кг | |
| 6 | 8 | 18 | 
| 25 |
2. Расчетная часть
Расчет вала перемешивающего устройства
Исходные данные
Длина вала 
Длина консоли 
Длина пролета 
Координата центра тяжести мешалки 
Координата опасных сечений по жесткости 
Координата опасных сечений по прочности 
Масса мешалки 
Материал вала Сталь 12Х18Н10Т
Частота вращения вала 
Диаметр аппарата D=2,4 м
Тип мешалки лопастная
Диаметр мешалки 
Число мешалок 
Мощность потребления при перемешивании N = 10000 Вт
Плотность материала вала 
Модуль продольной упругости E=2*1011Па
Рисунок 7 Расчетная схема вала
Расчет на виброустойчивость
Относительная длина консоли
Безразмерный динамический прогиб вала в центре тяжести мешалки
Выбираем по
Угловая скорость вала
Безразмерный коэффициент учитывающий приведенную массу вала
Где: 
- плотность материала вала
- модуль упругости. Выбираем по[4]
Приведенная масса мешалки
Расчетный диаметр вала
Где: 
Принятый диаметр вала берем из стандартных величин
d = 65 мм
Линейная масса вала
Относительная масса мешалки
|
|
|
Корень частотного уравнения выбираем по [4]
Момент инерции сечения вала
Первая критическая угловая скорость
Условие виброустойчивости
условие выполняется
Расчет на жесткость и прочность
Эксцентриситет массы мешалки
Относительная координата относительного по жесткости сечения
Безразмерный динамический прогиб вала в опасном поперечном сечении выбираем по [4] по значениям 
Приведенный эксцентриситет массы мешалки
Приведенная масса вала
Радиальные зазоры опор]
Где: 
- зазор для радиального однорядного подшипника
- подшипника скольжения
Смещение оси вала от оси вращения за счет начальной изогнутости вала
Где: 
- Начальная изогнутость вала в точке приведения В
Смещение оси вала от оси вращения в точке приведения В за счет зазоров в опорах
Приведенный эксцентриситет массы вала с мешалками
Динамический прогиб оси вала в точке приведения В
Динамическое смещение центра тяжести мешалки
Динамическое смещение оси вала в опасном по жесткости сечении
Динамическое смещение оси вала в точке приведения В
Допускаемое смещение вала в зоне уплотнительного устройства (по ОСТ 26-01-1244-75)
т.к. уплотнение торцевое
Условие жесткости
Условие выполняется
Сосредоточенная центробежная сила действующая на мешалку
Приведенная центробежная сила действующая на вал в точке приведения В
Реакция опоры А
Реакция опоры Б
Изгибающий момент в опасном по прочности сечении
Крутящий момент в опасном по прочности сечении
Момент сопротивления вала в опасном по прочности сечении
Эквивалентное напряжение в опасном по прочности сечении
Допускаемое напряжение
Где: 
- Предел выносливости
- Коэффициент концентрации напряжений
n = 1,8 - Запас прочности
- Масштабный фактор. Выбираем по [4]
Условие прочности
|
|
|
Условие выполняется
Итог
Окончательно принимаем диаметр вала равный 65 мм
Расчет на прочность корпуса аппарата
Расчет производится по ГОСТ 14249-89 “Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность” [7]
|
|
|
