Основные расчетные параметры для быстровращающихся обечаек.

1. Расчетная нагрузка.

– это рабочая нагрузка, действующая на ротор при рабочей частоте вращения с максимальным заполнением обрабатываемой среды.

2. Расчетная температура.

За расчетную температуру принимают температуру рабочей среды, заполняющей ротор.

3. Допускаемые напряжения.

 ,

η – коэффициент, учитывающий вид заготовки ( ),

 – нормативно допускаемые напряжения материала ротора.

,

 – предел текучести материала ротора при соответствующей температуре;

 – условный предел текучести материала;

 – предел прочности;

Коэффициент запаса принимают: , .

4. Коэффициент перфорации.

,

 – коэффициент прочности сварного соединения;

 – диаметр отверстий;

 – шаг отверстий.

В том случае, если отверстия располагаются в определенном порядке (по вершинам квадрата или в шахматном порядке), то коэффициент перфорации рассчитывается:

.

Если отверстия вырезаются по вершинам равностороннего треугольника, то:

.

5. Прибавка к расчетной толщине.

,

 – компенсация отрицательного допуска.

6. Толщина стенки.

а) цилиндрической обечайки.

,

б) конической обечайки.

 – плотность обрабатываемой среды;

 – плотность материала ротора;

 – коэффициент заполнения ротора;

R – внутренний радиус обечайки;

α – угол при вершине конуса.

Если обечайка ослаблена отверстиями:

а) .

б)

7. Допускаемая угловая скорость вращения ротора:

7.1. Для сплошных обечаек.

а) .

б) .

7.2. Для перфорированной обечайки.

а) .

б) .

8. Краевые силы и краевой момент, действующие в узлах сопряжения обечайки с другими деталями ротора.

Краевые силы и краевой момент определяются из уравнения совместности деформаций, составляющегося для краев вращающихся элементов в непосредственном месте соединения их друг с другом.

Идея совместности деформаций заключается в следующем: что бы в узле сопряжения, не было ни каких отличительных перемещений как линейных, так и угловых.

Уравнение совместности линейных (радиальных) деформаций:

.

Угловые деформации:

.

Верхние индексы:

o – оболочки;

д – сопрягаемой с оболочкой детали.

Нижние индексы:

р_м – давление массы самой оболочки;

р_с – давление обрабатываемой среды;

М₀ – краевой момент;

Q₀ – краевая сила.

Для вычисления перемещений таб. 3.21, 3.22, стр. 230 – 233, Михалев.

9. Вычисление напряжений на наружной и внутренней поверхности края обечайки.

Вычисляются меридиональные и тангенсальные напряжения.

10. Производится проверка прочности на краю оболочки.

В том случае, если условие прочности не выполняется, то толщина стенки должна быть увеличена. Увеличивают методом последовательных приближений.

Вал. Расчет вала.

Расчетная схема вала.

Расчетная модель вала состоит:

· С точки зрения формы: прямой брус, работающий на кручение или на сложное сопротивление – кручение с изгибом. В зависимости от поперечного сечения или прямолинейного сечения;

· С точки зрения материала: материал вала рассматривается как однородная идеальная среда с однородной упругостью. Деформации, возникающие в поперечном сечении вала малы по сравнению с размерами самого вала;

· С точки зрения нагружения: вал рассчитывается на статическую нагрузку (которая медленно возрастает от нуля до конечного значения, а затем не изменяется со временем). В зависимости от установленного на валу числа дисков, мешалок, шкивов, вал рассчитывается с одной или несколькими сосредоточенными массами;

· С точки зрения разрушения: вал рассчитывается на длительное статическое разрушение, которому предшествуют только упругие деформации.

Замечание: кроме того, при расчете вала следует учитывать: а) место расположения подшипников, в зависимости от их расположения валы делятся на однопролетные и консольные;

б) соотношение между собственной скоростью вращения вала и критической. Разделяются на тихоходные (жесткие), при этом  и быстроходные (гибкие) –