Расчет и конструирование химических аппаратов с мешалками
Рекомендации по расчету и проектированию химических аппаратов, снабжённых мешалками: подбор и расчет элементов корпуса аппарата, расчёт и конструирование перемешивающего устройства. Разработка эскизного проекта, проверочные расчеты, проверка пригодности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.05.2014 |
| Размер файла | 2,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3.7 Проверочный расчёт шпонок
Призматические шпонки проверяют на смятие. Проверке подлежат две шпонки - в месте посадки полумуфты и в месте установки мешалки.
Условие прочности:
, (3.13)
где d - диаметр вала в месте установки шпонки; 1р = (1 - в) - рабочая длина шпонки со скругленными торцами в мм (1-полная длина шпонки); в,h,t - стандартные размеры (табл.55 прил.1, рис. 3.15); [см] = 80 - 150 н/мм2 - допускаемое напряжение на смятие.
3.8 Проверка пригодности подшипников
Пригодность подшипников качения определяется сопоставлением расчётной динамической грузоподъемности Ср с базовой (табличной ) С.
Расчёт динамической грузоподъёмности производится по формуле
, (3.14)
где Lh срок службы (ресурс) узла; Lh = 10 * 103 20 * 103 ч; п - число оборотов вала в минуту; РЕ - эквивалентная динамическая нагрузка ; m =3 (для шарикоподшипников).
Определение сил, нагружающих подшипники. Радиальные нагрузки Fr на подшипники равны радиальным реакциям RA , RB (см. расчет вала на прочность).
Осевые нагрузки. При установке вала в шариковых радиальных подшипниках осевая сила Fa, нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе F A, действующей на вал:
, (3.15)
где Р - давление в аппарате; G - вес вала и мешалки; dрас - расчётный диаметр вала в уплотнении, установленном на крышке аппарата (d6); dрас =d+5 мм.
При размещении вала в радиально-упорных подшипниках осевые силы Fa, нагружающие подшипники, находят с учётом осевых составляющих S от действия радиальных сил Fr: для шарикоподшипников S = e Fr ; для роликоподшипников - S = 0,83 e Fr ; где Fr - реакция наиболее нагруженной опоры (RA или RВ); е - коэффициент осевого нагружения подшипника (табл.50).
Последовательность расчёта.
1. Для выбранного подшипника (см. конструирование вала и подшипникового узла) выписывают значения динамической С и статической грузоподъёмности С0, (табл.48,49 прил.1)3.22, 3.23).
2. По отношению FА/ С0, (табл.50 прил.1) выписывают значения коэффициента осевого нагружения е.
3. Определяют осевые составляющие.
Например, для двухопорного узла: в опоре А S = е F r1 ; в опоре В S = е F r2 .
4. Определяют осевую результирующую нагрузку на подшипники в соответствии с условиями нагружения:
|
Условия нагружения |
Осевые нагрузки |
|
|
S1 S2 ; FA 0 S1 < S2 ; FA S2 - S1 |
Fa1= S1 Fa2 = Fa1+ FA |
|
|
S1 < S2 ; FA < S2 - S1 |
Fa2 = S2 - FA Fa1= Fa2- FA |
5 Сравнивают отношение FA /(V Fr) с коэффициентом е и принимают значения коэффициентов x и у: при FA /(V Fr) < е: х = 1, у = 0; при FA /(V Fr ) > e - по табл. 51 прил.1.
6. Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:
, кН , (3.16)
где V - коэффициент вращения; V = l при вращении внутреннего кольца подшипника; коэффициент безопасности kб =1,1 - 1,5 (меньшее значение принимают для односменной работы, большее - для круглосуточной), значение температурного коэффициента kТ принимают в зависимости от рабочей температуры подшипника: kТ = 1 (при t 100°С); kТ = 1.05 (при t = 100 - 125°С).
При установке вала в двух подшипниках качения эквивалентную нагрузку РЕ рассчитывают для обеих опор и определяют наиболее нагруженную, для которой и рассчитывают динамическую грузоподъёмность.
7. По формуле (3.14) определяют грузоподъёмность Ср и сравнивают её с табличным значением.
Если Cp < С, то подшипник пригоден. Если данное условие не выполняется, необходимо применить подшипник другой серии (с большей грузоподъемностью). При этом надо учесть, что увеличение диаметра наружного кольца подшипника приведёт к изменению размеров корпуса и крышек подшипникового узла.
Если второй опорой является подшипник скольжения (рис.3.16), то его пригодность проверяют по условиям:
; (3.17)
, (3.18)
где - среднее давление в подшипнике, Fr - радиальная нагрузка на подшипник скольжения (радиальная реакция в подшипнике скольжения RБ); d - диаметр вала под подшипником скольжения, l - длина подшипника; V - скорость скольжения; м/с.Условие (3.17) отражает требования к износостойкости подшипника, условие (3.18) ограничивает нагрев трущихся поверхностей. Для работы в агрессивных средах вкладыши изготавливают из графита, при этом и имеют значения:
= 2 МПа;
=2
Выполнение графической части проекта. Графическая часть проекта состоит из сборочных чертежей: общего вида аппарата с перемешивающим устройством и приводом (рис.11 прил.2) и отдельных узлов - привода (рис.12 прил.2), корпуса аппарата, крышки аппарата (по указанию преподавателя). Каждый сборочный чертеж сопровождается спецификацией. Примеры спецификаций приведены в прил. 2 (рис.13-15). Требования к графической части и расчетно-пояснительной записке изложены в литературе 4.
Библиографический список
1. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования. Справочник в 3 т./ Тимонин А.С. - Калуга, 2002.
2. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник. - Л.: Машиностроение,1981.
3. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 2000.
4. Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение: Справочник/ Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. - Л.: Машиностроение, 1986.
5. Задания и требования, предъявляемые к курсовому проекту по прикладной механике; метод. указания, /Ю.Л.Шкляр, Э.Н. Островская, В.С. Чураков/ Казан. гос. технол. ин-т; Казань, 1988.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчёт цилиндрических обечаек согласно ГОСТ 14249-89. Расчет горизонтальных аппаратов с различными видами днищ. Оценка требуемых свойст и размеров опор для вертикальных аппаратов. Конструирование фланцевого соединения. Определение размеров отверстий.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 17.09.2012Расчет и конструирование химического реакционного аппарата с механическим перемешивающим устройством. Выбор материалов, расчет элементов корпуса аппарата, подбор и расчет привода. Подбор подшипников качения, муфты. Расчет мешалки. Подбор штуцеров и люка.
курсовая работа [168,7 K], добавлен 03.03.2010Расчет аппарата на прочность элементов корпуса при действии внутреннего давления. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки корпуса, находящейся под рубашкой, из условия устойчивости. Расчет укрепления отверстия для люка. Эскиз фланцевого соединения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.12.2013Элементы корпуса аппарата вертикального с трехлопастной мешалкой. Их расчет на прочность и устойчивость. Устройство для подсоединения трубопроводов. Опоры аппарата, выбор комплектующих элементов привода. Проектирование и расчёт перемешивающего устройства.
контрольная работа [774,5 K], добавлен 06.12.2011Определение размеров аппарата с приводом. Прибавка для компенсации коррозии. Расчет аппарата на прочность. Расчет элементов механического перемешивающего устройства. Выбор опор и проверка на прочность. Выбор штуцеров и люков. Проверка на грузоподъемность.
курсовая работа [97,4 K], добавлен 18.10.2012Компоновка и подбор сечения балки. Проверка жесткости и устойчивости балки. Проверка местной устойчивости элементов балки. Конструирование укрупнительного стыка балки и сопряжения балки настила с главной балкой. Компоновка сечения сквозной колонны.
курсовая работа [322,2 K], добавлен 23.06.2019Кинематический расчет привода. Расчет промежуточной ступени редуктора. Разработка эскизного проекта. Проверка шпоночных соединений. Разработка конструкции редуктора. Выбор смазочных материалов и системы смазывания. Конструирование муфт соединительных.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 17.04.2019Описание устройства и работы привода двухступенчатого цилиндрического редуктора; выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет. Расчёт передач валов, муфт, подбор подшипников. Конструирование зубчатых колес, элементов корпуса; сборка редуктора.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 14.10.2011Подбор и расчёт корпусных элементов аппарата и рубашки, штуцеров и люка. Выбор, проверка прочности и жесткости фланцевых соединений. Расчёт вала и элементов мешалки. Подбор опор, построение эпюр напряжений и деформаций для корпусных элементов аппарата.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.03.2013Химические аппараты для осуществления одного или нескольких химических, физических или физико-химических процессов. Вертикальное исполнение тонкостенных цилиндрических аппаратов с приводом и мешалкой. Условие обеспечения работоспособности аппарата.
курсовая работа [137,7 K], добавлен 01.07.2014Расчет оболочек нагруженных внутренним и внешним давлением с заданной рабочей средой и температурой, привода для механического перемешивающего устройства аппарата. Подбор фланцев, прокладок и фланцевых болтов. Определение основных элементов аппарата.
курсовая работа [326,3 K], добавлен 19.12.2010Конструирование химической аппаратуры с перемешивающими устройствами для осуществления в них различных химико-технологических процессов, происходящих в жидкой фазе. Выбор материала для изготовления аппарата. Расчет вала перемешивающего устройства.
курсовая работа [9,1 M], добавлен 23.01.2011Проектные и проверочные расчеты закрытых передач привода. Расчет клиноременной передачи. Проектировочный расчет валов. Подбор и расчет подшипников, шпонок. Проверочный расчет ведомого вала. Конструктивные размеры корпуса редуктора. Выбор способа смазки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.07.2009Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Подбор подшипников качения быстроходного вала. Проверочный расчет шпонок. Конструирование корпуса и крышки редуктора. Выбор материала червячного колеса. Конструирование корпуса и крышки редуктора.
курсовая работа [120,4 K], добавлен 19.01.2010Материалы, применяемые для изготовления химического оборудования. Теория тонкостенных оболочек. Общие требования к сосудам, работающим под давлением. Конструкции и расчет фланцевых соединений. Расчет элементов аппаратов, нагруженных наружным давлением.
курс лекций [5,9 M], добавлен 24.05.2010Выбор двигателя и кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес редуктора, его компоновка. Проверка долговечности подшипников. Конструирование зубчатых колес. Посадки подшипников. Конструктивные размеры корпуса редуктора. Подбор и расчёт муфты.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.06.2015Подбор электродвигателя и кинематический расчёт редуктора привода ленточного транспортера. Разработка эскизного проекта. Конструирование зубчатых колес. Расчёт торсионного вала, соединений, подшипников качения, валов на прочность, муфт и приводного вала.
курсовая работа [1022,9 K], добавлен 15.08.2011Расчет червячной передачи. Силы, действующие в зацеплении червячной передачи. Проверка червяка на прочность и жесткость. Предварительный расчет валов. Эскизная компоновка и предварительные размеры. Подбор подшипников. Конструирование корпуса.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.11.2006Назначение и классификация редуктора. Кинематический и силовой расчет двигателя. Проектный расчет валов; конструирование зубчатых колес и корпуса и крышки цилиндрического редуктора. Эскизная компоновка редуктора, подбор механических муфт, расчет валов.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.03.2012Расчет на прочность и устойчивость цилиндрических обечаек, днища и крышки, элементов рубашки, крышки отъемные и фланцевые соединения. Выбор штуцеров. Выбор и расчет комплектующих элементов привода. Проектирование и расчет перемешивающего устройства.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.03.2011
