Пояснительная записка. Аппарат вертикальный с лопастной мешалкой

• Название: Аппарат вертикальный с лопастной мешалкой
• Анкор: Пояснительная записка.docx
• Дата: 22.07.2018
• Размер: 6.58 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка.docx
• Тип: Пояснительная записка; #21833
• страница: 3 из 4

Выбор типа муфты

Для соединения вала мешалки с валом мотор-редуктора используют муфту. Тип муфты определяется конструктивной схемой опорного узла вала.

Втулочно-пальцевая муфта (рис.11) включает в себя две полумуфты 3 и 4, насаживаемые на концы валов. Полумуфты соединены между собой пальцами 2 с надетыми на них резиновыми втулками 1.



Размеры муфты подбирают по диаметру вала мотор- редуктора d₁, и расчётному моменту Т_р следующим образом:

1. 
   Определяют угловую скорость вращения вала:
   

, (3.1)

где n - частота вращения мешалки.

2. 
   Вычисляют вращающий момент на валу:
   

, (3.2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.
Н. Контр
Утверд.
Аппарат вертикальный

с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

25

КНИТУ,

5121 - П

где Р - мощность на валу мешалки кВт.

3. 
   Определяют величину расчётного момента:
   

; (3.3)

где k – коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации (k=1.2 – 1.5 для лопастных мешалок).
;

;

;

4. 
   По таблице выбирают размеры соответствующей муфты
   

По таблице 40^[1] определяем основные размеры муфты

d	Крутящий момент Т ,Н*м	d1	D	L	l	В	C
40,42,45	510	80	170	226	100	55	6

МУВП-40, ГОСТ 21424-75

4. 
   Выбор стойки и опоры
   

Стойка имеет вид усечённого конуса, выполняемого из чугуна, с тремя опорными поверхностями (рис. 12). На верхней опорной поверхности монтируют мотор– редуктор, для чего в этой поверхности предусмотрены сквозные отверстия. Средняя поверхность служит для установки подшипникового узла, нижняя опорная поверхность предназначена для соединения стойки с опорой . Для удобства монтажа и демонтажа мотор-редуктора под опорной поверхностью предусмотрены окна размером 50x70 мм. Опора (рис. 13) представляет собой бобышку с центральным отверстием размером d для вала и двумя рядами периферийных отверстий с резьбой для крепления стойки и уплотнения. Для установки опоры на эллиптических крышках путём сварки предусмотрено кольцо.



Выбор опор и стоек осуществляют после подбора мотор-редуктора и определения его габаритных и присоединительных размеров.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.
Н. Контр
Утверд.
Аппарат вертикальный

с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

25

КНИТУ,

5121 - П

По таблице 41 подбираем размеры стойки под редуктор (исходя из диаметра D редуктора)

№ стойки	D	D0	D1	Dб1	D2	D3	B	H	h	h1	S
2	300	670	500	610	270	330	360	650	24	28	12

По таблице 42 подбираем размеры опоры под стойки (по номеру стойки)

№ опоры	d	D0	D1	Dб1	D2	Dб2	B	h	h1	d1
2	65	670	500	610	178	200	360	22	40	70

5. 
   Параметры и размеры уплотнения
   

Геометрические размеры уплотнения подбирают по диаметру опоры под стойки D₂.По таблице 51^[1] определяем параметры и размеры торцевых уплотнений

Тип уплотнения	Р Мпа	d	D	D1	D2	H	h	Масса кг
УТ 6516	1,6	65	235	200	178	250	48	14,9

10. 
    Проектный расчет и конструирование вала и подшипникового узла
    
    1. 
       Проектный расчет вала
       

Расчёт выполняется по напряжениям кручения. Целью расчёта является определение наименьшего диаметра вала. Исходными данными являются мощность на валу Р и частота вращения мешалки n.

P=1,1 кВт

n=32 об/мин

Угловая скорость и вращающий момент были вычислены по формуле (3.1) и (3.2) ранее. Наименьший диаметр вала определяют по формуле:

; (3.4)

где [τ]=25 МПа

.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.
Н. Контр
Утверд.
Аппарат вертикальный

с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

25

КНИТУ,

5121 - П

Конструирование вала и подшипникового узла

Конструкция вала определяется деталями, которые на нём крепятся, конструктивным оформлением подшипниковых узлов и способом соединения вала перемешивающего устройства с валом редуктора. Для соединения валов применяют разные типы муфт. Соединение вала редуктора с валом перемешивающего устройства продольно-разъёмной муфтой считают жёстким. Втулочно-пальцевая и зубчатая муфты образуют подвижное соединение валов. Подшипниковый узел (рис 14) состоит из корпуса 1, внутри которого установлены два радиально-упорных подшипника качения 2. Между подшипниками установлена распорная втулка 3. Для фиксации вала в осевом направлении предусмотрена круглая шлицевая гайка 4, которая предохраняется от самоотвинчивания стопорной многолапчатой шайбой 5. Корпус закрыт крышками 6, в сквозных отверстиях которых установлены манжетные уплотнения 7.

Конструирование вала

1. 
   Верхний конец вала соединяют с валом редуктора стандартной муфтой. Диаметр d₁=(0,8...1)d=d. Длину этого участка вала принимают равной l₁≈(1...1,5)d₁ и уточняют по размерам муфты. l₁=60мм
   
2. 
   Диаметр вала d₂ под уплотнение (в крышке подшипникового узла) примем равным d₂=d₁₊(4...7).мм. Его округляют до ближайшего стандартного значения. d₂=48.
   

Размеры манжета выбирают по диаметру вала d₂ из таблицы 47^[1]:

Диаметр вала d	Dупл	в
48	65	10

Длина этого участка l₂ определяется конструктивно с учётом размеров верхней крышки: l₂≈(в+s)+10 мм, где в - ширина манжеты, s = 5 - 8 мм - толщина крышки в месте установки манжеты.

l₂=(10+8)+10=28мм

3. 
   Диаметр участка с резьбой под шлицевую гайку d₃ = d₂ + (2…4) мм должен быть согласован с размером резьбы в гайке
   

По таблице 17^[1] выбираем тип гайки:

Резьба d	D	D1	H	в	h	C
М52 х1,5	80	65	12	8	4	1

d₃=52

Шайбу выбираем по таблице 18^[1]:

Резьба d	d1	D	D1	l	в	h	S
М52 х1,5	52,5	82	65	49	7,8	6	1,6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.
Н. Контр
Утверд.
Аппарат вертикальный

с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

25

КНИТУ,

5121 - П

Длина данного участка l₃≈(Н+S) + 5мм. l₃=(12+1,6)+5=18,6мм.

4. 
   Следующий участок вала предназначен для посадки подшипника. Его диаметр d₄>d₃ должен быть согласован с диаметром отверстия внутреннего кольца подшипника. На стадии эскизного проекта первоначально принимают шариковые радиально-упорные подшипники лёгкой серии. По таблице 49^[1]:
   

Условное обозначение подшипника		Размеры, мм			Грузоподъемность, кН
					Динамическая С		Статическая С0
=120	=260	d	D	B	=120	=260	=120	=260
36211	46211	55	100	21	58,4	50,3	34,2	31,5

Длина этого участка вала l₄≈В + 5. l₄=21+5=26мм

5. 
   Между подшипниками качения устанавливают распорную втулку, внутренний диаметр которой равен диаметру d₄. Наружный диаметр втулки d_вт = d₄ + (6…8)=55+7=62 мм. Длина l_вт≈2D, где D - диаметр наружного кольца подшипника. l_вт≈200мм. Для удобства монтажа диаметр вала под втулкой принимают на 4 - 5 мм меньше значения d₄.
   
6. 
   Для упора нижнего подшипника диаметр вала увеличивают: d₅≈d_вт, d₅=63мм. Длина l₅ этого участка вала принимается конструктивно с учётом размеров нижней крышки подшипникового узла l₅≈(в+s) + 10 мм. По таблице 47^[1] с учетом d₅ выбираем размеры манжет:
   

Диаметр вала d	Dупл	в
63	90	10

l₅=(10+8)+10=28мм

7. 
   Диаметр d₆ следующего участка вала необходимо согласовать с диаметром отверстия в торцевом уплотнении.
   

d₆=65мм

8. 
   Участок вала d₇ в месте посадки мешалки принимают равным диаметру отверстия в ступице мешалки d_ст
   

По таблице 44 определяем параметры мешалки (рис.15):

dм	d1	d3	h	в	S	Масса mм, кг
1250	60	100	130	125	12	20

d₇=60мм