Аппарат вертикальный с трёхлопастной мешалкой

  Из таблицы 51 выпишем размеры торцевого уплотнения:

 

Выбор типа мотор-редуктора

  В качестве приводов могут быть использованы мотор-редукторы  типа ВОМ, ВДМ, МПО-1 и МПО-2. Это агрегаты, в которых конструктивно объединены электродвигатель и редуктор. Исходными  данными для выбора мотор-редуктора  служат требуемая мощность мешалки  P_м =5 кВт и частота её вращения n_м=180 об/мин. По таблице 27 выбираем типоразмер мотор-редуктора по условию P_дв≥P_тр, n_Т=n_м, где P_дв – мощность электродвигателя; n_Т  - частота вращения выходного (тихоходного) вала мотор-редуктора. Из таблицы определим тип мотор-редуктора, т.е. тип ВОМ-II. Требуемую мощность электродвигателя  P_тр определяем по условию 

где - мощность на валу мешалки, кВт, =5 кВт;

 *₁ – КПД подшипников, в которых установлен вал ( в соответствии с конструктивной схемой подшипникового узла); *₁=0,99

*₂ – КПД механической передачи (редуктора); *₂=0,93

*₃ – КПД, учитывающий потери мощности в уплотнении; *₃=0,98

*₄ – КПД, учитывающий потери в муфте; *₄=0,99

  Значение  КПД элементов привода принимают  по таблице 28. В соответствии с выбранным  типоразмером мотор-редуктора в  таблицах 29-37 приведены технические  данные и основные размеры редукторов и комплектующих электродвигателей.

  Произведём  расчёт мощности электродвигателя: 

Принимаем P_дв=7 кВт

Из таблицы 29 выпишем технические данные мотор-редуктора  ВОМ-II

 

Из таблицы 30 выпишем основные размеры редуктора  типа ВО-II

 

Выбор типа муфты

  Для соединения вала мешалки с валом мотор-редуктора  используют продольно-разъёмную, упругую  втулочно-пальцевую или зубчатую муфты. С помощью продольно-разъёмной  и зубчатой муфт возможно соединение валов одинакового диаметра, а  с помощью упругой втулочно-пальцевой  муфты – соединение валов разных диаметров. Тип муфты определяется конструктивной схемой опорного узла вала.

  Втулочно-пальцевая  муфта включает в себя две полумуфты, насаживаемые на концы валов. Полумуфты  соединены между собой пальцами с надетыми на них резиновыми втулками.

  Размеры муфты подбирают по диаметру вала мотор-редуктора d, и расчётному моменту T_p следующим образом:

1. Определяют угловую скорость вращения вала:

 

где - частота вращения мешалки; 

2. Вычисляют вращающий момент на валу:

 

где Р – мощность на валу мешалки кВт; 

3. Определяют  величину расчётного момента:

 

где k – коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации (k,=1,11,2 для трехлопастных мешалок). 

4. По таблицам 38 – 40 выбираем размеры соответствующей  муфты.

Из таблицы 40 выпишем основные размеры втулочно-пальцевой  муфты

 

Выбор стойки и опоры

  Стойка  имеет вид, усечённого конуса, выполняемого из чугуна, с тремя опорными поверхностями. На верхней опорной поверхности  монтируют мотор- редуктор, для чего в этой поверхности предусмотрены сквозные отверстия. Средняя поверхность служит для установки подшипникового узла, нижняя опорная поверхность предназначена для соединения стойки с опорой (бобышкой). Для удобства монтажа и демонтажа мотор-редуктора под опорной поверхностью предусмотрены окна размером 50×70 мм. Опора представляет собой бобышку с центральным отверстием размером d для вала и двумя рядами периферийных отверстий с резьбой для крепления стойки и уплотнения. Для установки опоры на эллиптических крышках путём сварки предусмотрено кольцо.

  Размеры стоек приведены в таблице 41. Следует  отметить, что высота стоек Н принимается конструктивно при выполнении этапа 5. В таблице 41 указана её минимальная высота Н. Размеры опор приведены в таблице 42.

  Выбор опор и стоек осуществляют после подбора  мотор-редуктора и определения его габаритных размеров. По диаметру D=235 мм расположения центров отверстий в опорном фланце (опорной поверхности мотор-редуктора по таблице 41 выбирают стойку, у которой центры отверстий в верхней опорной поверхности выполнены на том же диаметре D=235 мм.

  Из таблицы 41 выпишем основные размеры стойки под редуктор.

 

    Опору с помощью болтов (шпилек и гаек) соединяют со стойкой. Поэтому диаметр D_б1 =280 мм центров отверстий, выполненных на нижней опорной поверхности стойки, должен быть согласован с диаметром D_б1 =280 мм центров отверстий с резьбой в опоре.

  Из таблицы 42 выпишем размеры опоры под  стойки.

 

  В опоре  предусмотрено глухое отверстие  D₂ для установки уплотнения. Геометрические размеры уплотнения подбирают по диаметру D₂ и уточняют по диаметру вала d₅ на выходе из подшипникового узла, а именно значение диаметра отверстия в уплотнении d должно быть ближайшим к значению  d₅ .

  Положение ступицы мешалки на валу определяется расстоянием h_м от середины ступицы до днища аппарата. Размеры мешалок принимают по таблицам 43-46. 

  Из таблицы 43 выпишем основные размеры трехлопастной  мешалки. 

 

  Для корпусов с эллиптическим днищем трехлопастную  мешалку располагают на расстоянии h_м= d_м=360 мм.

3. Последовательность проектирования и расчёта перемешивающего устройства

  Перемешивающее  устройство состоит из вала, размещённого в подшипниках, торцевого или  сальникового уплотнения и мешалки. В зависимости от места размещения подшипников относительно мешалки  валы подразделяются на однопролётные  и консольные, опорами консольного  вала служат один или два подшипника качения. Они расположены в подшипниковом  узле, установленном на стойке. Однопролётный  вал установлен на двух опорах. Верхняя подшипник качения. Нижняя – опора скольжения, установленная на днище аппарата.

  Проектирование  и расчёт перемешивающего устройства осуществляют в следующей последовательности:

1. Выполняют проектный расчёт и конструирование вала и подшипникового узла;
2. Разрабатывают эскизную компоновку перемешивающего устройства;
3. Выполняют проверочный расчёт вала;
4. Проверяют пригодность подшипников, уточняют конструкцию подшипниковых узлов.