Материал: 2.Курсовая наша с рамкой

По графику определяем К₁ = 0,71

4,15<40 МПа – условие выполняется.

4. Расчет опоры на срез в сварном шве:

Δ =0,85∙14 = 11,9 мм

1,45<80 МПа – условие выполняется.

3.6. Подбор муфты.

В приводе 4 исполнении 1 установлена фланцевая муфта. Она применяется для соединения строго соосных валов. Муфта состоит из двух полумуфт, имеющих форму фланцев. Полумуфты насаживают на концы соединяемых валов и стягивают болтами. Для центрирования фланцев один из них имеет круговой выступ, а другой – соответствующую выточку. Полумуфта соединена с валом призматической шпонкой.

Фланцевые муфты обеспечивают надежное соединение валов, могут передавать большие моменты и дешевы по конструкции.

Для привода типа 4 исполнения 1 габарита 2 для диаметра вала 80мм подбираем муфту:

Диаметр муфты 260 мм

Крутящий момент не более 2200 Н∙м

Масса муфты 50,6 кг.

3.7 Расчет фланцевого соединения.

В химических аппаратах для разъемного соединения труб, корпусов и отдельных частей применяются фланцевые соединения круглой формы.

Конструкция фланцевого соединения принимается в зависимости от рабочих параметров аппарата: плоские приварные фланцы – при Р≤4,0 МПа и t ≤300 ⁰С применяют болты, а при Р ≥4,0 МПа и t ≥300 ⁰С – шпильки.

Толщину втулки плоского приварного фланца рассчитывают:

S₀≥S,

где S₀ – толщина втулки фланца, мм;

S – исполнительная толщина обечайки, мм.

S₀=8мм

Высоту плоского приварного фланца рассчитывают:

где h_в – высота втулки фланца, мм;

D – диаметр аппарата, мм;

S₀ – толщина втулки фланца, мм;

С_к – прибавка на коррозию, мм.

Округляем h_в=48мм

Диаметр болтовой окружности плоского приварного фланца рассчитывают:

,

где D_б – диаметр болтовой окружности, мм;

D – диаметр аппарата, мм;

S₀ – толщина втулки фланца, мм;

d_б – наружный диаметр болта, мм;

u – нормативный зазор между гайкой и втулкой (u =4…6 мм)

d_б =20 мм

Наружный диаметр фланцев находят:

D_н ≥ D_б + а,

где D_н – наружный диаметр фланцев, мм;

D_б – диаметр болтовой окружности, мм;

а – конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру фланца, мм.

а =40 мм

D_н = 1282+40=1322 мм

Наружный диаметр прокладки находят:

D_н.п. = D_б – е,

где D_н.п. – наружный диаметр прокладки, мм;

D_б – диаметр болтовой окружности, мм;

е – нормативный параметр, зависящий от типа прокладки, мм.

е =30 мм

D_н.п. = 1282–30=1252мм

Средний диаметр прокладки находят:

D_с.п. = D_н.п. – b,

где D_с.п. – средний диаметр прокладки, мм;

D_н.п. – наружный диаметр прокладки, мм;

b – ширина прокладки, мм.

b =20 мм

D_с.п. = 1252–20=1232мм

Количество болтов, необходимых для обеспечения герметичности соединения находят:

,

где n_б – количество болтов, штук;

D_б – диаметр болтовой окружности, мм;

t_ш – рекомендуемый шаг расположения болтов, мм.

t_ш=3,8∙20=76мм

Принимаем n_б =54

Высота (толщина) фланца рассчитывается:

,

где h_ф – высота фланца, мм;

λ_ф – поправочный коэффициент, принимается по рисунку;

D – диаметр аппарата, мм;

S_эк – эквивалентная толщина втулки, мм.

Эквивалентная толщина втулки рассчитывается:

,

где S_эк – эквивалентная толщина втулки, мм;

h_в – высота втулки фланца, мм;

β₁ – поправочный коэффициент на толщину;

S₀ – толщина втулки фланца, мм.

λ_ф = 0,52

β₁=2,5

Высота фланца равна:

Принимаем h_ф =64мм.

Все размеры округляем до стандартных по ОСТ 26-426-79.

4. Подбор штуцеров и люков.

Диаметры штуцеров выбираются по ОСТ 26-01-1246 в зависимости от

внутреннего диаметра корпуса: D =1200мм

Диаметры штуцеров:

Для загрузки «А» 150 мм

Резервный «Б» 100 мм

Резервный «В» 100 мм

Технологический «Г» 100 мм

Для трубы передавливания «Д» 65 мм

Для манометра «Е» 50 мм

Для термометра «Ж» М27х2

Вход и выход теплоносителя «М‌_I,М_II» 50 мм

Для слива «О» 100 мм

Люк «П» 150 мм

Люк выбирается с плоской крышкой и откидными болтами.

5. Заключение.

Основной целью проекта являлась разработка документации, чертежей для сооружения аппарата. При этом необходимым условием было учесть экономическую сторону проектирования, то есть экономию конструкционного материала: уменьшение массы элементов аппарата без ущерба их надежности и безопасности при эксплуатации.

После выбора конструктивного материала составляется расчетная схема аппарата с мешалкой, определили его габаритные размеры и произвели расчет по основным критериям работоспособности. Расчет производится на самые необходимые условия, возможные при эксплуатации.

Общий вид аппарата представлен на чертеже. Чертеж основных узлов выполняется на форматах меньшего размера. Спецификация составляется для чертежа общего вида и чертежа сборочных единиц.

В записке приведены основные размеры элементов химического аппарата. Конструирование химического оборудования необходимо производить с меньшим использованием стандартных узлов и деталей, простых в изготовлении и хорошо зарекомендовавших себя в процессе эксплуатации.

Был сконструирован химический аппарат со след характеристиками:

Материал : сталь Х18Н10Т

Корпус: тип 00 по ОСТ 26-01-1246-75

Привод: тип 4, исполнение 1 габарита 2 ОСТ 26-01-1225-75

Мешалка: турбинная открытая по ОСТ 26-01-12-45-83

Размер опоры лапы или стойки выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ОСТ 26-665-72.

Опоры-лапы типа 1, по ОСТ 26-665-87 исполнение 2.

В верхнюю опору устанавливаем под d =70мм шариковый радиальный однорядный подшипник 214 и шариковый упорный 38214. В нижнюю опору устанавливаем под d =80мм шариковый радиальный сферический двухрядный 111216.

Диаметра вала 80мм

Диаметр муфты 260 мм.

Крутящий момент не более 2200 Н∙м. Масса муфты 50,6 кг.

Диаметры штуцеров выбираются по в зависимости от внутреннего диаметра корпуса: D =1200мм.

6. Список использованных источников.

1. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов. – М.: Высшая школа, 1986.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов деталей машин. – М.: Академия, 2003.

3. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. –

Л.: Машиностроение, 1981.

4. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. – Л.: Машиностроение, 1970.

5. Методические указания ” Расчёт и конструирование аппаратов с перемешивающими устройствами ”. Уфа, УГНТУ, 1985.

6. Методические указания “ Расчёт опор химических аппаратов ”. Уфа, УГНТУ, 1985.

7. Методические указания “ Фланцевые соединения ”. Уфа, УГНТУ, 1987.

8. Методические указания “ Уплотнения валов и мешалки химических аппаратов ”. Уфа, УГНТУ, 1985.

9. Методические указания “ Расчёт валов ”. Уфа, УГНТУ, 1985.

10. Методические указания “ Справочные таблицы для технологических специальностей при выполнении курсового проекта по прикладной механике ”. Уфа, УГНТУ, 1991.