Центрифуга



бет5/5
Дата24.12.2021
өлшемі440,5 Kb.
#104783
1   2   3   4   5
Байланысты:
Центрифуга-1

3 Расчёт на прочность

Сосредоточенная центробежная сила, действующая на ротор



(1)

Приведенная центробежная сила от собственной массы вала



(2)

Реакции опор:

Реакция опоры А
(3)

где В1=F1(L-l1 )=1481·(1,2-1,)=296,2 Нм.


Реакция опоры Б

(4)

где В3=F1L1=1481·1=1481 Нм.


Изгибающий момент в опасных по прочности сечениях:

в точке В



(5)

в точке Г



(6)

Крутящий момент в опасных по прочности сечениях:

в точке В и Г

(7)

Момент сопротивления вала в опасных по прочности сечениях В и Г:



(8)

Эквивалентные напряжения в этих сечениях:



(9)




Допускаемые напряжения в сечениях В и Г определяются по формуле:



(10)

Для вала диаметром d=125мм, изготовленного из легированной стали 15ХМ М= 0,6; -1= 200МПа. Так как нет ослабленных сечений, то К=1. Приняв ориентировочно nmin=2, получим:



Условия прочности выполняются:





Таким образом, консольный вал диаметром d=125мм и длиной L=1100мм при заданной нагрузке является виброустойчивым, прочным и достаточно жестким в опасных сечениях.

Таблица 15 - Эффективный коэффициент Кσ концентрации напряжений


Предел прочности материала σВ, МПа










Кσ




для валов со шпоночной канавкой, выполненной фрезой

для валов с метрической резьбой




торцовой

дисковой




400

500


600

700


800

900


1000

1200


1,30

1,38


1,46

1,54


1,62

1,69


1,77

1,92


1,51

1,64


1,76

1,89


2,01

2,14


2,26

2,50


1,45

1,78


1,96

2,20


2,32

2,47


2,61

2,90





Предел прочности материала σВ, МПа



Кσ

для валов с выточкой при h/r

0,5

0,1

при r/d

0,01

0,02

0,03

0,05

0,10

0,01

0,02

400

500


600

700


800

900


1000

1200


1,88

1,93


1,98

2,04


2,09

2,15


2,20

2,31


1,79

1,84


1,82

1,95


2,00

2,06


2,11

2,22


1,72

1,77


1,82

1,87


1,92

1,97


2,02

2,12


1,61

1,66


1,71

1,77


1,82

1,88


1,93

2,04


1,44

1,48


1,52

1,55


1,59

1,62


1,66

1,73


2,09

2,15


2,21

2,27


2,37

2,39


2,45

2,57


1,99

2,05


2,11

2,17


2,20

2,28


2,35

2,49


Предел прочности материала σВ, МПа

Кσ

для валов с выточкой при h/r

1

2

3

при r/d

0,03

0,05

0,01

0,02

0,03

0,01

0,02

400

500


600

700


1,91

1,97


2,03

2,08


1,79

1,85


1,91

1,97


2,29

2,36


2,43

2,50


2,18

2,25


2,32

2,38


2,10

2,16


2,22

2,28


2,38

2,47


2,56

2,64


2,28

2,35


2,42

2,49


1

2

3

4

5

6

7

8

Продолжение таблицы 15



1

2

3

4

5

6

7

8

800

900


1000

1200


2,14

2,19


2,25

2,36


2,03

2,09


2,15

2,27


2,56

2,63


2,70

2,84


2,45

2,51


2,58

2,71


2,35

2,41


2,47

2,59


2,73

2,81


2,90

3,07


2,56

2,63


2,70

2,84

Таблица 16 - Предел прочности материала валов при поставке


Марка стали

σВ, МПа

Марка стали

σВ, МПа

Ст5

20

20Х



45

40Х


40ХН

12ХН3А


520

400


650

560


730

820


950

12Х2Н4А

18ХГТ


15ХМ

12Х18Н10Т

30ХГТ

25Х2ГТН


1100

1150


450

500


950

1500

Таблица 1.1 - Плотность твердых материалов


Материал

Плотность, кг/м3

Материал

Плотность, кг/м3

Алебастр

Антрацит


Апатит

Асбест


Бетон

Винипласт

Гипс кристаллический

Глина сухая

Гранит

Зола


Земля сухая

Известняк

Каолин

Каучук


Кварц

Керамика кислотоупорная

Кирпич обыкновенный

Кокс


Колчедан серый

Кожа сухая

Литьё каменное

Мел кусковой

Мрамор

Парафин


Паронит

2500

1600


3190

2600


2300

1380


2240

-

2700



2200

1800


2650

2200


930

2650


2600

1500


1300

5000


860

3000


2200

2600


900

1200


Песок сухой

Поташ


Пробка

Резина


Селитра натриевая

Сода кристаллическая

Соль каменная

Сосна


Стекло

Текстолит

Уголь древесный

Уголь каменный

Фаолит

Цемент


Эмаль
Металлы
Сталь

чугун серый

Медь катанная

Латунь


Алюминий

Свинец


1500

2260


240

1500


2260

1450


2350

500


2500

1380


1450

1350


1730

2900


2350

7850


7250

8800


8500

2700


11400

Таблица 1.2 - Плотность жидких веществ и водных растворов в зависимости от температуры



Вещество

Плотность, кг/м3

0 С°

20 С°

40 С°

60 С°

80 С°

100 С°

Азотная кислота, 100%

» » 50%


Аммиак жидкий

Аммиачная вода, 25%

Анилин

Ацетон


Бензол

Бутиловый спирт

Вода

Гексан


Глицерин, 50%

Диоксид серы (жидк.)

Дихлорэтан

Диэтиловый эфир

Изопропиловый спирт

Кальций хлористый, 25% раствор



1547

1334


639

918


1039

813


900

824


1000

677


1136

1434


1282

736


801

1239


1513

1310


610

907


1022

791


879

810


998

660


1126

1383


1254

714


785

1230


1478

1287


580

897


1004

768


858

795


992

641


1116

1327


1224

689


768

1220


1443

1263


545

887


987

746


836

781


983

622


1106

1264


1194

666


752

1210


1408

1238


510

876


969

719


815

766


972

602


1006

1193


1163

640


735

1200


1373

1212


462

866


952

693


793

751


958

581


996

1111


1133

611


718

1190


1

2

3

4

5

6

7

Продолжение таблицы 1.2



1

2

3

4

5

6

7

μ-Ксилол

Метиловый спирт, 100%

» » 40%

Муравьиная кислота

Натр едкий, 50% раствор

» » 40% »

» » 30% »

» » 20% »

» » 10% »

Натрий хлористый, 20% раствор

Нитробензол

Октан


Олеум, 20%

Пропиловый спирт

Серная кислота, 98%

» » 92%


» » 75%

» » 60%


Сероуглерод

Соляная кислота, 30%

Толуол

Уксусная кислота, 100%



» » 50%

Фенол (расплавленный)

Хлорбензол

Хлороформ

Четыреххлористый углерод

Этилацетат

Этиловый спирт, 100%

» » 80%


» » 60%

» » 40%


» » 20%

882

810


946

1244


1540

1443


1340

1230


1117

1157


1223

718


1922

819


1857

1845


1689

1515


1293

1161


884

1072


1074

1128



1526

1633


924

806


857

904


947

977


865

792


935

1220


1525

1430


1328

1219


1109

1148


1203

702


1896

804


1837

1824


1669

1498


1263

1149


866

1048


1058

1075


1107

1489


1594

901


789

843


891

935


969

847

774


924

1195


1511

1416


1316

1208


1100

1189


1183

686


1870

188


1817

1803


1650

1482


1233

1138


847

1027


1042

1058


1085

1450


1556

876


772

828


878

923


957

831

756


913

1171


1497

1403


1303

1196


1089

1130


1163

669


1844

770


1798

1783


1632

1466


1200

1126


828

1004


1026

1040


1065

1411


1517

851


754

813


864

910


946

796

736


902

1147


1483

1389


1289

1183


1077

1120


1143

653


1818

752


1779

1765


1614

1450


1165

1115


808

981


1010

1022


1041

1380


1471

825


735

797


849

897


934

796

714


891

1121


1469

1375


1276

1170


1064

1110


1123

635


1792

733


1761

1744


1597

1434


1125

1103


788

958


994

1003


1021

1326


1434

797


716

783


835

885


922

Таблица 1.3 - Динамические коэффициенты вязкости воды



Температура, С°

Динамический коэффициент вязкости, мПа·с (сП)

Температура, С°

Динамический коэффициент вязкости, мПа·с (сП)

Температура, С°

Динамический коэффициент вязкости, мПа·с (сП)

0

1

2



3

4

5



6

7


1,792

1,731


1,73

1,619


1,567

1,519


1,473

1,428


33

34

35



36

37

38



39

40


0,7523

0,7371


0,7225

0,7085


0,6947

0,6814


0,6685

0,6560


67

68

69



70

71

72



73

74


0,4233

0,4174


0,4117

0,4061


0,4006

0,3952


0,3900

0,3849


1

2

3

4

5

6

Продолжение таблицы 1.3



1

2

3

4

5

6

8

9

10



11

12

13



14

15

16



17

18

19



20

20,2


21

22

23



24

25

26



27

28

29



30

31

32



1,386

1,846


1,308

1,271


1,236

1,203


1,171

1,140


1,111

1,083


1,056

1,030


1,005

1,000


0,9810

0,9579


0,9358

0,9142


0,8937

0,8737


0,8545

0,8360


0,8180

0,8007


0,7840

0,7679


41

42

43



44

45

46



47

48

49



50

51

52



53

54

55



56

57

58



59

60

61



62

63

64



65

66


0,6439

0,6321


0,6207

0,6097


0,5988

0,5883


0,5782

0,5683


0,5588

0,5494


0,5404

0,5315


0,5229

0,5146


0,5064

0,4985


0,4907

0,4832


0,4759

0,4688


0,4618

0,4550


0,4483

0,4418


0,4355

0,4293


75

76

77



78

79

80



81

82

83



84

85

86



87

88

89



90

91

92



93

94

95



96

97

98



99

100


0,3799

0,3750


0,3702

0,3655


0,3610

0,3565


0,3521

0,3478


0,3436

0,3395


0,3355

0,3315


0,3276

0,3239


0,3202

0,3165


0,3130

0,3095


0,3060

0,3027


0,2994

0,2962


0,2930

0,2899


0,2868

0,2838




Список использованных источников

1. Соколов В.И. Современные промышленные центрифуги.-М.: Машгиз, 1961.-452с.

2. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Т.2.-Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2002.-1028с.

3. Лукьяненко В.М., Таранец А.В. Центрифуги: Справ. изд.-М.: Химия, 1988.-384с.

4. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учеб. пособие для студентов втузов, обучающихся по специальности ”Машины и аппараты химических производств”/И.В. Доманский, В.И. Исаков и др.: Под общ. ред. В.Н.Соколова-Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982.-384с.

5. Плановский А.Н., Рамм В.М, Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии.-М.: Химия, 1968.-848с.

6. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник: В 2 кн./В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров и др.; Под ред. В.Г. Айнштейна. М.: Логос; Высшая школа, 2003, кн.1.-912с.



7. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/ Под ред. гл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова.-10-е изд., перераб. и доп.-Л.: Химия, 1987.-576с.

8. Михалев М.Ф., Третьяков Н.П., Мильченко А.И. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи. Учебное пособие для студентов втузовПод общей редакцией д-ра техн. наук проф. М.Ф. Михалева. Л.:Машиностроение, 1984.-301с.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет