Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет цилиндрической осадительной центрифуги




Цель работы: приобретение практических навыков расчета и конструирования ротора цилиндрической осадительной центрифуги.

З а д а н и е: рассчитать толщину стенки цилиндрического ротора центрифуги (рис. 4.3, а) в ее средней части S и в месте соединения с плоским бортом Sп, если заданы: диаметр обечайки D=2R, м; рабочая угловая частота ротора 𝜔, с-1; диаметр загрузочного отверстия D0=2R0, м; плотность обрабатываемой среды ρс = 1600 кг/м3; плотность материала ротора ρ = 7800 кг/м3; рабочая температура стенки t = 100 °С; материал ротора; прибавка к расчетной толщине стенки с = 1 мм; коэффициент Пуассона μ = 0,3.

Методика расчета

 

Допускаемое напряжение материала ротора центрифуги при рабочей температуре, МПа,

, (4.29)

где η – поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки = 1 – для листового проката η = 0,7…0,8 – для отливок); – нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа (табл. 2.1).

Допускаемое напряжение в зоне краевого эффекта , МПа,

(4.30)

Расчетные значения модуля продольной упругости Е в зависимости от температуры приведены в приложении (табл. П – 4.1).

Коэффициенты прочности сварных соединений φ в зависимости от конструкции и способа соединения даны в приложении (табл. П – 4.2).

Условный коэффициент заполнения ротора

. (4.31)

Исполнительная толщина стенки обечайки S0, м,

. (4.32)

Толщина плоского борта Sп, м, в первом приближении

. (4.33)

Допускаемая угловая частота вращения цилиндрической обечайки

. (4.34)

Уравнения совместности деформаций для узла соединения обечайки и борта (рис. 4.3, а) с учетом направления действия нагрузок

, (4.35)

где радиальные и угловые деформации края цилиндрической обечайки от действия pм, p0, Q0, М0 определяются по следующим формулам:

, (4.36)

, (4.37)

, (4.38)

, (4.39)

, (4.40)

, (4.41)

, (4.42)

. (4.43)

 

 

Радиальные и угловые деформации наружного края плоского борта от действия pм, pо, Q0, М0, при λ = R0/R определяются по следующим формулам:

, (4.44)

, (4.45)

, (4.46)

, (4.47)

(4.48)

, (4.49)

, (4.50)

. (4.51)

Подставляя найденные по формулам (4.36…4.51) значения величин деформаций в систему уравнений (4.35) и группируя однородные члены, получим систему двух уравнений с двумя неизвестными Q0 и М0.

Решая эту систему уравнений, находим значения краевых нагрузок Q0 и М0.

Меридиональное напряжение от действия сил инерции обрабатываемой среды, МПа,

. (4.52)

Толщина стенки обечайки в краевой зоне в первом приближении

. (4.53)

Если , то необходимо повторить расчет по формулам (4.33…4.51) при новом значении с целью получения уточненных значений Q0 и М0, которые и следует использовать в дальнейших расчетах.

Если , то, принимая во внимание только значение S0 и соответствующее ей Q0 и М0, продолжим расчет дальше.

Напряжения в обечайке на внутренней поверхности края:

– меридиональное

, (4.54)

– кольцевое

, (4.55)

где

. (4.56)

– эквивалентное

. (4.57)

Проверим условие прочности края цилиндрической обечайки

. (4.58)

Размер краевой зоны по длине образующей обечайки (см. рис. 4.3, а)

. (4.59)

Порядок оформления отчета. Отчет о расчетно-проектной работе включает в себя следующие разделы:

– цель работы;

– теоретическую часть, в которой приводятся области применения сепараторов и центрифуг, теоретические основы их прочностного расчета, общие закономерности и особенности;

– расчетную часть, в которой дается расчет цилиндрической осадительной центрифуги по предлагаемому варианту (табл. 4.1);

– графическую часть, в которой приводится чертеж общего вида ротора и спецификация к нему.

 

 

Контрольные вопросы

 

1.Назовите виды нагрузок, действующих на стенку ротора цилиндрической центрифуги.

2. Как рассчитывается длина краевой зоны в узлах сопряжения цилиндрической обечайки с другими деталями ротора?

3.Какое влияние оказывает перфорация обечайки центрифуги на ее прочность? Каким образом оно учитывается в прочностных расчетах?

4.Дайте характеристику видам деформаций, возникающим в узлах сопрягаемых деталей ротора центрифуги?

5. В чем заключается сущность прочностного расчета ротора центрифуги методом последовательных приближений до обеспечения условия его прочности?

 

Таблица 4.1

Номер варианта Диаметр обечайки D, мм Диаметр загрузочного отверстия D0, мм Рабочая угловая частота вращения ротора 𝜔, c-1 Материал ротора – сталь марки
15X5M
В Ст 3 пс
Сталь 10
Сталь 20
Сталь 20К
09Г2С
12Х18Н10Т
В Ст 3 пс
08Х18Н10Т
16ГС
12Х18Н12Т
09Г2С
Сталь 10
В Ст 3 пс
08Х18Н10Т
12ХМ
16ГС
В Ст 3 пс
Сталь 20
08Х17Н13М2Т
В Ст 3 Гпс
Сталь 20К
08Х18Н10Т
В Ст 3 пс
15X5M

Варианты индивидуальных заданий

 

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1183. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия