Расчет на прочность. Расчёт предусматривает определение эквивалентных напряжений вала в опасных сечениях (в местах с наибольшим изгибающим моментом)

Расчёт предусматривает определение эквивалентных напряжений вала в опасных сечениях (в местах с наибольшим изгибающим моментом). Выбор таких сечений выполняют после построения эпюр изгибающих и крутящих моментов. Изгиб вала происходит под действием инерционных сил, возникающих вследствие несбалансированности масс мешалки и вала.

Последовательность расчёта:

1. Определить эксцентриситет центра массы перемешивающего устройства:

; (3.10)

где D_меш - диаметр мешалки.

2. Определить значение приведённой массы мешалки и вала:

; (3.11)

где q - коэффициент приведения распределённой массы вала к сосредоточенной массе мешалки.

; (3.12)

3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.

Н. Контр

Утверд.

Аппарат вертикальный с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

КНИТУ, 5121 - П

Определить радиус вращения центра тяжести приведенной массы мешалки и вала:

; (3.13)

4. Определить центробежную силу:

; (3.14)

где М_пр - приведённая масса мешалки и вала; r - радиус вращения центра тяжести приведённой массы.

5. Определить радиальные реакции в опорах:

; (3.15)

6. Построить эпюры изгибающих и крутящих моментов и определить величины изгибающих моментов в опасном сечении вала. Для 3-й расчётной схемы опасным является сечение под нижним подшипником.

7. Определить напряжение изгиба и напряжение кручения в опасном сечении:

; (3.16)

8. Рассчитать эквивалентное напряжение и проверить выполнение условия:

; (3.17)

где - предел выносливости материала вала . Значение предела прочности s _в берут из таблицы. S _min - минимальный запас прочности вала (ориентировочно S _min = 2); К_s - коэффициент концентрации напряжений, К_s= 1,2 - 1,5 (опасное сечении под подшипником).

;

;

;

;

;

;

;

Эпюра

1 участок:

;

Q_y=500.46 Н

M_x=-z₁∙R_a

M_x(0)=0 Н∙М

M_x(0.131)=61.06 Н∙М

2 участок:

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АВЛ 015.00.00 ПЗ

Разраб.

Кириллина

Провер.

Островская

Реценз.

Н. Контр

Утверд.

Аппарат вертикальный с лопастной мешалкой

Лит.

Листов

КНИТУ, 5121 - П

Q_y=-35.13 Н

M_x=-z₂∙F_ц

M_x(0)=0 Н∙М

M_x(1.729)=61.06 Н∙М

;

;

Из таблицы 54^[1] определяем предел прочности стали

;

;