Расчет барабана сушилки на прочность

 

Цель работы: приобретение практических навыков расчета корпуса барабанной сушилки на прочность и жесткость.

З а д а н и е: произвести расчет барабана (рис.3.1) сушилки на прочность и жесткость, если заданы: наружный диаметр барабана D _н, мм; длина барабана L, мм; l ₁мм; l ₂ мм; коэффициент заполнения барабана ψ, насыпная плотность обрабатываемого материала ρ _м, кг/м³; масса корпуса барабана с насадкой m _к, кг; нагрузка от венцовой шестерни Q _в, Н; материал барабана Ст 3, допускаемое напряжение [ σ ] = 10 МПа; барабан не футерован, модуль упругости материала корпуса E= 1, 87 10⁵ МПа.

 

Методика расчета

Расчет барабана на прочность. Толщина стенки барабана, мм,

, (3.11)

Округляем полученное значение S _бдо ближайшего размера, рекомендуемого действующим стандартом.

Внутренний диаметр барабана, мм,

(3.12)

Масса обрабатываемого материала, находящегося в сушилке, кг,

. (3.13)

Суммарная масса барабана и материала, кг,

. (3.14)

Линейная нагрузка, Н/м,

. (3.15)

Реакции опор от действия q и Q_в (рис. 3.4)

. (3.16)

 

Рис. 3.4. Распределение нагрузок на барабан

 

Максимальный изгибающий момент, действующий на барабан, находящийся на двух опорах,

. (3.17)

Момент сопротивления сечения барабана, м³,

. (3.18)

Напряжение в корпусе барабана, МПа,

. (3.19)

Расчет барабана на жесткость. Суммарный максимальный прогиб от действующих нагрузок

. (3.20)

где – линейная нагрузка от массы обрабатываемого материала, Н/м; – линейная нагрузка от массы барабана, Н/м; – момент инерции единичного кольца барабана, м³; Е – модуль упругости материала корпуса, Па.

Относительный прогиб

, (3.21)

где – допускаемый прогиб нефутерованного барабана.

Если , то условие жесткости выполнено.

Порядок оформления отчета: Отчет о расчетно-проектной работе выполняется в соответствии с требованиями, изложенными в и включает в себя следующие разделы:

– цель работы;

– теоретическую часть, в которой указываются назначение и устройство барабанной сушилки, особенности методики расчета на прочность и жесткость барабана;

– расчетную часть, в которой приводится расчет барабана сушилки на прочность и жесткость по предлагаемому варианту (табл. 3.1);

– графическую часть, содержащую чертеж общего вида барабанной сушилки и спецификацию к нему.

 

Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип действия барабанной сушилки.

2. В чем заключается расчет барабана на прочность?

3. В чем заключается расчет барабана на жесткость?

4. Как влияет угол наклона барабанной сушилки на величину нагрузки, действующей на барабан в месте установки венцовой шестерни?

5.Каково максимальное расстояние между опорами в барабанной сушилке, от каких параметров оно зависит?

6. Каким образом достигается герметичность узла соединения вращающегося барабана и камеры загрузки или выгрузки?

Таблица 3.1

Варианты индивидуальных заданий

№ Номер варианта	Геометрические размеры барабана, мм	Коэффициент заполнения барабана ψ	Насыпная плотность обрабатываемого материала, ρ, кг/м3	Масса корпуса барабана с насадкой m к, кг	Нагрузка от венцовой шестерни Q в, Н
	D н	L	l 2	l 1
						0, 14
						0, 13
						0, 12
						0, 15
						0, 14
						0, 16
						0, 17
						0, 18
						0, 19
						0, 20
						0, 21
						0, 22
						0, 23
						0, 24
						0, 20
						0, 21
						0, 22
						0, 23
						0, 24
						0, 25
						0, 24
						0, 23
						0, 24
						0, 25
						0, 26