Заключение

1. Выполнив проверочные расчеты для исполнительных толщин стенок цилиндрической обечайки s_ц = 10 мм и эллиптической крышки s_э = 10 мм, конического днища s_к = 10 мм мы получили:

Предельные внутренние давления:

для цилиндрической обечайки:

P_доп.в = 1,04 МПа при рабочем давлении Р_рв = 0,8 МПа.

для эллиптической крышки:

P_доп.в = 0,05 МПа при рабочем давлении Р_рв = 0,8 МПа.

для конического днища:

P_доп.в = 0,81 МПа при рабочем давлении Р_рв = 0,8 МПа.

для штуцеров и люка P_доп.в = 1,0 МПа

Таким образом:

- условие прочности корпуса при рабочем давлении выполнено;

- предельно допустимое внутреннее давление для корпуса: P_доп.в =0,81 МПа.

Предельные наружные давления:

для цилиндрической обечайки:

P_доп.н =0.16 МПа при рабочем давлении Р_рв = 0.05 МПа.

для эллиптической крышки:

P_доп.н =0,46 МПа при рабочем давлении Р_рв = 0.05 МПа.

для эллиптического днища:

P_доп.н = 0.44 МПа при рабочем давлении Р_рв =0.05 МПа.

Таким образом:

- условие устойчивости корпуса при рабочем давлении выполнено;

- предельно допустимое наружное давление для корпуса будет: P_доп.н =0.16 МПа.

2.Укрепление отверстий:

Наибольший диаметр отверстия не требующий дополнительного укрепления d₀=153 мм.

Отверстие люка диаметром 400 мм укрепляется дополнительно накладным листом в виде кольца толщиной 10 мм и шириной 150мм.

3. Фланцевые соединения:

Проверка на прочность болтов М20 показала: напряжения возникающие в болтах при монтаже σ_Б1 = 49,9 МПа и рабочих условиях σ_Б2 = 51,7 МПа меньше предельных напряжений для данного материала [σ]_Б = 230 МПа.

Проверка на прочность прокладки из ПОН толщиной 3 мм показала: нагрузка на прокладку q = 10 МПа меньше допустимой нагрузки для данного материала [q]=130МПа.

4. Опоры:

Проверка на грузоподъёмность

Нагрузка на одну опору – лапу G₁ =25,8 · 10³ Н при грузоподъемности [G] = 40 кН

Нагрузка на одну цапфу (z_Ц = 2):

G₂ = 9,8 · 10³ Н. меньше допустимой нагрузки [G] = 40 кН - можно выполнить цапфы выбранного габарита.

Проверка прочности сварных швов:

Напряжение в срезах шва τ_С = 4,1 МПа меньше допустимого напряжения для данного материала [τ]_Ш = 98,8 МПа – швы прочные.

Прочность бетона фундамента:

Допускаемое напряжение для бетона марки 200 ГОСТ 25192-82 при сжатии составляет [σ]_Ф = 11 МПа [1, с.55].

Проверка прочности для опоры – лапы

5. Вал мешалки:

Проверка на прочность при кручении:

Напряжения сдвига возникающие в поперечном сечении вала τ_КР = 15,5 · 10⁶ Па не превышают допускаемого значения [τ]_КР = 73 МПа – прочность вала обеспечена.

Проверка на усталость:

Коэффициент запаса прочности S = 4,27 > [S] = 2.

Проверка вала на виброустойчивость:

Т. к. рабочая скорость вращения вала равна ω = 16,75 рад/с, а критическая скорость вращения - ω_КР = 24.27 рад/с, то вал жесткий.

ω / ω_КР = 0,69

6. Мешалка:

Касательные напряжения возникающие в материале шва мешалки τ = 4,6 · 10⁶ Па

меньше допустимых напряжений [τ]’ = 94,9 · 10⁶ Па – мешалка работоспособна.

7. Шпоночное соединение ступицы с валом:

Напряжения смятия боковой поверхности шпонки σ_СМ = 39,8 · 10⁶ Па меньше допустимых напряжений на смятие для данного материала [σ]_СМ = 219 · 10⁶ Па

– шпонка будет жесткой при данной конструкции ступицы.

8. Муфты:

Расчетный крутящий момент на участке вала под муфту Т_РМ = 658,9 Н·м меньше номинального крутящего момента для данного типоразмера муфты Т_ном = 1 кН·м – можно выполнить муфту выбранного типоразмера.

Вывод: изготовленный по данным расчетам аппарат будет способен пройти испытания Госгортехнадзора нормально функционировать в течение 10 лет при нормальной эксплуатации.