- •Содержание
- •Введение
- •1.Цель и задачи проекта
- •2.Эскизный проект
- •2.1.Выбор конструкционных материалов
- •2.2.Определение расчётной температуры
- •2.3.Выбор допускаемых напряжений конструкционного материала
- •2.4.Определение рабочего, расчётного, пробного и условного давлений
- •2.5.Выбор и определение параметров комплектующих элементов
- •2.6.Эскиз компоновки аппарата
- •2.7.Оценка надежности выбранного варианта компоновки
- •3.Технический проект
- •3.1.Расчёт элементов корпуса аппарата
- •3.1.1.Определение коэффициентов сварных швов и прибавки для компенсации коррозии
- •3.1.2.Предварительный расчёт толщины стенок оболочек из условия прочности
- •3.1.3.Предварительный расчёт толщины стенок оболочек из условия устойчивости
- •3.1.4.Определение исполнительной толщины стенок оболочек
- •3.1.5.Определение допускаемых давлений
- •Расчёт допускаемых (предельных) внутренних давлений
- •Расчёт допускаемых (предельных) наружных давлений
- •3.1.6.Укрепление отверстий
- •Определение наибольшего диаметра отверстия в оболочке, не требующего дополнительного укрепления:
- •Расчет укрепления отверстия люка
- •3.1.7.Расчет фланцевого соединения
- •3.1.8.Расчет опор и монтажных цапф аппарата
- •Проверочный расчёт опор и монтажных цапф
- •Проверка прочности бетона на сжатие
- •Проверка прочности сварных швов ребер опор-лап
- •3.2.Расчёт элементов механического перемешивающего устройства
- •3.2.1.Расчет вала перемешивающего устройства Расчёт на прочность
- •Расчёт вала на виброустойчивость
- •Расчет вала на усталость
- •3.2.2.Расчет мешалки
- •3.2.3.Шпоночное соединение ступицы мешалки с валом
- •3.2.4.Расчет муфты
- •Заключение
- •2.Укрепление отверстий:
- •Список использованных источников
2.5.Выбор и определение параметров комплектующих элементов
Для уменьшения трудоемкости работы и исключения последующих ошибок выбирая типовые элементы аппарата, используется алгоритм, приведенный в [1, с.25]. Основные характеристики выбранных элементов приведены в таблицах 3 - 14.
Корпус аппарата – корпус ВКЭ-1-6,3-1800 ГОСТ 9931-85 по ГОСТ 9931-85 [1, таблица В.7, с.128].
Эскиз корпуса аппарата приведен на рис.1, основные размеры в таблице 3
Рисунок 1. Корпус аппарата
Таблица 3. Размеры корпуса аппарата
V, м3 |
D, мм |
D1, мм |
D2, мм |
Н, мм |
Н1, мм |
Н2, мм |
Н3, мм |
L, мм |
L1, мм |
L2, мм |
6,3 |
1800 |
1260 |
2960 |
3222 |
1700 |
1785 |
630 |
520 |
790 |
133 |
Таблица 3. Продолжение
a, мм |
h, мм |
h1, мм |
h2, мм |
h3, мм |
dхs, мм |
t, мм |
n, мм |
s1, мм |
s2, мм |
35 |
450 |
40 |
160 |
50 |
76х4 |
115 |
7 |
12 |
8 |
Крышка – днище эллиптическое отбортованное ГОСТ 6533-78
Внутренний диаметр D =1800мм, высота отбортовки h1 = 40мм. [1, таблица В.9, с.132].
h = 0.25D = 450 мм.
Рисунок 2. Крышка корпуса
Днище корпуса – днище коническое отбортованное ГОСТ 12619-78
Внутренний диаметр D =1800 мм, высота отбортовки h3 = 50мм. [1, таблица В.10, с.132].
r = 200 мм; h2 = 982 мм, s = 6мм
Рисунок 3. Днище корпуса
Размещение и размеры штуцеров [1, таблица В.11, с.134].
Таблица 4. Диаметры условного прохода штуцеров и люка на корпусе и рубашке
Размеры в мм. |
|||||||||||||
D |
D1 |
R |
Обозначение штуцера и люка |
||||||||||
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
Ж |
З |
И |
К |
Л |
|||
1800 |
1190 |
560 |
200 |
100 |
100 |
100 |
100 |
50 |
М27х2 |
150 |
65 |
100 |
400 |
Рисунок 4. Схема расположения штуцеров, опор, цапф
Рисунок 5. Штуцер
Таблица 5. Размеры штуцеров по АТК 24.218.06-90 [1, таблица В.12, с.137] Py = 1,0МПа
Dу |
D1 |
D2 |
D3 |
Hmax |
Hmin |
H1max |
H1min |
b |
h |
dн |
s ш |
do |
d |
n |
65 |
180 |
145 |
122 |
215 |
155 |
180 |
120 |
17 |
3 |
76 |
4 |
18 |
М16 |
4 |
100 |
215 |
180 |
158 |
215 |
155 |
180 |
120 |
19 |
3 |
108 |
5 |
18 |
М16 |
8 |
150 |
280 |
240 |
212 |
245 |
185 |
200 |
140 |
21 |
3 |
159 |
6 |
22 |
М20 |
8 |
200 |
335 |
295 |
268 |
250 |
190 |
200 |
140 |
21 |
3 |
219 |
8 |
22 |
М20 |
8 |
Люк – люк 2-400-1,0 ОСТ 26-2004-83 15Х5М по ГОСТ 20072-74
Таблица 6. Размеры люка [1, таблица В.15, с.143]
Dв |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
D5 |
D6 |
H |
H1 |
h |
h1 |
а |
l |
s |
z |
L |
m,кг |
400 |
535 |
495 |
458 |
466 |
457 |
433 |
200 |
275 |
30 |
82 |
13,5 |
335 |
8 |
20 |
90 |
80 |
Рисунок 6. Люк аппарата
Устройство строповое для монтажа корпуса аппарата – цапфа 4-1-40-1000 ГОСТ 13716-73 15Х5М по ГОСТ 20072-74
Исходя из номинального объема аппарата (V=6,3м3) можно предварительно выбрать размеры цапф с последующим уточнением по расчету [1, таблица В.13, с.139].
Радиус кривизны поверхности кольца R=1000мм., т.к. внутренний диаметр корпуса DВ=1800мм
Таблица 7. Размеры цапф
V, м3 |
[G], кН |
Размеры, мм |
||||||
D1 |
D2 |
D3 |
H |
s |
s1 |
s2 |
||
10 |
40 |
180 |
200 |
108 |
81 |
12 |
10 |
6 |
Рисунок 7. Монтажная цапфа
Опоры-лапы для аппарата – лапа опорная 2 -40 ГОСТ 26296-84 Ст3сп ГОСТ380-94
Таблица 8. Размеры опоры лапы [1, таблица Д.1, с.157]
Размеры, мм |
[G],кН |
Масса m, кг |
|||||||||||||
a, не менее |
a1 |
b |
b1 |
h |
h1 |
L, не менее |
L1 |
L2 |
s |
d |
A |
B |
t |
||
145 |
25 |
210 |
180 |
360 |
370 |
55 |
195 |
133,5 |
8 |
35 |
300 |
505 |
20 |
40 |
9 |
Рисунок 8. Опорная лапа
Перемешивающее устройство – мешалка 03-2-1800 АТК24.201.17-90 15Х5М по ГОСТ 20072-74 [1, таблица Е.2, с.164]
Рисунок 9. Турбинная открытая мешалка
Таблица 9. Размеры мешалки
Размеры, мм |
Допуст. крутящий момент [T], кН·м |
Масса m, кг |
||||
dм |
d1 (H9) |
hc |
bЛ |
SЛ |
||
630 |
60 |
130 |
126 |
8 |
1,0 |
27,0 |
Ступица мешалки – ступица 2-60-130 АТК 24.201.17-90 15Х5М по ГОСТ 20072-74
Рисунок 10. Ступица мешалки
Таблица 10. Размеры ступицы
d1 (H9) |
hc |
d1+t1 (H12) |
b1 (H11) |
dc, мм |
d2 |
d3 |
d4 |
d5 |
мм |
||||||||
60 |
130 |
66,4 |
18 |
110 |
80 |
М8 |
32 |
13 |
Таблица 10.Продолжение
d6 |
d7 |
d8 |
c |
c1 |
c2 |
h1 |
h2 |
l1 |
l2 |
мм |
|||||||||
50 |
100 |
М12 |
2 |
80 |
80 |
25 |
10 |
25 |
65 |
Выбор типа привода для аппарата.
Исходя из потребляемой мощности на перемешивание NM=9,2 кВт и частоте вращения вала мешалки nM=160 об/мин предварительно подбираем тип привода.
Заданным параметрам соответствует привод типа 1 исполнение 4 с упругой втулочно-пальцевой муфтой с номинальной мощностью 11кВт [1, таблица Ж.6 - Ж.9, с.181-185].
Тип уплотнения выбираем Т3 – двойное торцевое.
Проведем проверку правильности выбора мощности электродвигателя NM
где η1 = 0.97 КПД механической передачи
η2 = 0.99 КПД подшипников вала мешалки
η3 = 0.98-0.99 КПД, учитывающий потери в уплотнении
Проверка показала, что предварительный выбор мощности электродвигателя сделан правильно.
Таблица 11. Основные размеры привода
d |
dв |
H2 |
H1 |
Н3 |
D1 |
D2 |
D3(H9) |
D4 |
l0 |
l2 |
h1 |
h2 |
h3 |
s |
d0 |
z |
α |
m, не более |
65 |
65 |
720 |
1380 |
475 |
450 |
500 |
430 |
410 |
350 |
690 |
260 |
30 |
10 |
16 |
23 |
8 |
72 |
800 |
Рисунок 11. Привод мешалки
Муфта
Рисунок 12. Соединение валов упругой втулочно-пальцевой муфтой
Таблица 12. Размеры муфты
тип |
Т, кНм |
m, кг |
Размеры, мм |
|||||||||||
dв, Н7 k6 |
d1 Н7 m6 |
dp |
D |
D1 |
D2 |
D3 |
dв |
dп |
d2 |
d3
|
d4 |
|||
1 |
0,5 |
12 |
40 |
40 |
М39х1,5 |
170 |
120 |
85 |
80 |
35 |
18 |
62 |
25 |
25 |
Таблица 13. Продолжение
Размеры, мм |
||||||||||||||
d5 |
d |
L |
L1 |
L2 |
L3 |
l |
l1 |
l2 |
l3 |
l4 |
l5 |
s |
t |
b |
М12 |
50 |
226 |
110 |
82 |
65 |
25 |
35 |
22 |
17 |
36 |
3 |
6 |
9 |
4,5 |
12. Уплотнение торцевое - Уплотнение Т3-65-25 АТК 24.201.13-90
Рисунок 13. Уплотнение торцевое двойное тип Т3
Таблица 13. Размеры уплотнения [1, таблица Ж.15, с.198]
типоразмер |
m, кг |
Размеры, мм |
|||||||||||
d, F9 |
D |
D1 |
D2 (e9) |
D3 |
H |
H1 |
h |
a |
l |
d1 |
z |
||
Т3-65-25 |
55 |
65 |
270 |
240 |
165 |
235 |
260 |
220 |
60 |
- |
90 |
M16 |
12 |