Проверочный расчёт мешалки

Размеры мешалки берутся по таблице П-17 [1], исходя из допустимого крутящего момента.

Проверка прочности стыкового шва соединения лопастей со ступицей мешалки выполняется по нормальным напряжениям при изгибе лопастей:

.

где — допускаемое напряжение сварного шва;

— коэффициент сварного шва;

— допускаемое напряжение для выбранного материала мешалки;

— соединение тавровое с двусторонним швом;

— расчётный изгибающий момент в сечении стыкового шва лопасти.

— число лопастей.

.

— расчётный крутящий момент.

— коэффициент динамичности для лопатных мешалок.

• — номинальная мощность на валу мешалки.
• (смотри пункт «подбор привода мешалки»)

— КПД привода.

по таблице П-15.

.

.

Выбираем мешалку по допустимому крутящему моменту по таблице П-17 и проверяем на прочность.

Расчётный осевой момент сопротивления сечения стыкового шва определяется следующим образом.

У нас лопасть с ребром жёсткости.

— осевой момент инерции относительно центральной оси х.

Определение положения центра тяжести сечения:

по таблице П-17 [1].

.

.

Подбор муфты

Основные муфты, применяемые в химическом машиностроении, стандартизованы. Согласно стандартам их подбирают по диаметрам соединяемых валов и по расчётному передаваемому вращаемому моменту.

.

где — номинальный вращающий момент при установившемся режиме (у нас),.

.

— коэффициент режима работы (табл. 6,1 [1]).

=1,8.

.

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с допустимы моментом на валу Т.к. радиальные и угловые смещения валов снижают долговечность резиновых втулок, нагружая валы дополнительной изгибающей силой, то необходимо провести проверку прочности пальца.

Условие прочности пальца:

.

Пальцы рассчитываются на изгиб в предположении, что палец как балка жёстко закреплён одним концом и сила приложена сосредоточена посредине пальца.

— поперечная сила, воздействующая на палец при передаче расчётного вращающего момента.

.

— число пальцев.

— диаметр окружности расположения пальцев.

=120.

— длина пальца.

для материала Ст 45.

.

Прочность резиновых втулок проверяют по напряжениям смятия при допущении, что давление равномерно распределено по длине втулки:

— длина втулки =36мм.

— допускаемое напряжения смятия для резины.

.

Для всех типов муфт выполняется проверочный расчёт шпоночного соединения.

Условие прочности шпонки на смятие:

— напряжение смятия на боковой поверхности шпонки.

— диаметр участка вала под муфту У нас =40 мм.

— расчётная длина шпонки:

Выбираем шпонку из таблицы П-32 [1]:

.

b — ширина шпонки из таблицы П-32 [1].

— допускаемое напряжение смятия для шпонки из сталей марок Ст 45.

.

Возьмём длину шпонки и проведём повторный расчёт:

Следовательно, выбираем шпонку со следующими размерами: