Расчет опор и монтажных цапф аппарата.

Опоры-стойки аппарата испытывают нагрузку от общего веса аппарата в рабочих условиях, а цапфы только от веса корпуса аппарата при монтаже (без привода и жидкости). Максимальный вес аппарата Gmax рассчитывается с учетом веса всех составных частей аппарата и максимального веса среды:

            (37)

где  – вес корпуса вместе с теплоизоляцией, внутренними устройствами и

уплотнением, Н;

- вес теплообменной рубашки, Н;

– вес механического перемешивающего устройства (привод, муфта, вал, мешалка), Н;

– максимальный вес среды в аппарате, Н.

Составляющие, входящие в формулу (37) определяют путем вычисления (точно или приближенно) или по таблицам приложения, содержащим информацию о массе типовых элементов (привод, муфта и т.д.).

При приближенном вычислении веса корпуса, реальная оболочка заменяется цилиндром того же диаметра D (м), но с плоскими крышкой и днищем, в который можно “вписать” корпус аппарата высотойН2; толщина стенки принимается равной максимальной исполнительной толщине Smax:

     (38)

где ρст = 7850 кг/м3 - плотность стали; ; g ≈ 9,81 м/ с^2 .

Вес привода определяется по его массе; коэффициент 1.2 учитывает наличие муфты, вала, мешалки:

                                                      (39)

При расчете максимального веса рабочей среды, предполагают, что аппарат объемом V заполнен полностью наиболее тяжелой жидкостью (рабочая среда):

                                                              (40)

где ρ ж - плотность рабочей среды ρс или плотность воды, кг/м3

Рабочий объем аппарата рассчитывается по формуле:

                                                                 (41)

Таблица 8 – Формулы для расчета объемов заполнения элементов корпуса при уровне жидкости в корпусе-Нс

Элемент	Объем заполнения элемента в аппарате с эллиптическим днищем
Цилиндрическая часть
Днище
Крышка

Проверочный  расчет опор-стоек выполняется по следующий методике:

а) Выбранный типоразмер опоры и цапфы проверяется на грузоподъемность по условиям:

                                                         (42а)

          (42б)

где Gоп и Gц- расчетные нагрузки на одну опору и цапфу, Н;

Gmax - максимальный вес аппарата при эксплуатации или гидравлических испытаниях, Н; zоп-число опор (для опор-стоек zоп = 3);

zц - число цапф (zц = 2); Gдоп и Gдоп.ц. - допускаемая нагрузка на опору и грузоподъемность цапфы, Н.

Условие грузоподъемности (42а) и (42б) выполняются.

б) Проверяется прочность бетона фундамента на сжатие:

                                                   (43)

Где  - напряжение в фундаменте под опорой, МПа; - допускаемое напряжение для бетона при сжатии (для бетона марки 200 = 11 МПа), Па; – площадь основания опоры-стойки, .

Условие прочности (43) выполняется.

в) Прочность угловых сварных швов, соединяющих ребра опор-лап с корпусом аппарата, проверяют по условию:

                                                                     (44)

                                    (45)

                                                               (46)

                                     (47)

где - напряжения среза в швах, МПа; k - катет сварных швов, мм; lш - общая длина сварных швов с учетом непровара, - допускаемое напряжение для материала швов, МПа; ϕ = 0,65 - коэффициент прочности швов таврового сварного соединения при сварке вручную.

Условие прочности (45) выполняется.

г) Устойчивость ребер (косынок) опор-стоек проверяется по напряжению сжатия:

                            (48)

                               (49)

Условие (48) выполняется.

Расчет элементов механического перемешивающего

Устройства