Основные размеры привода типа 1:

2. Расчет перемешивающего устройства

2.1. Выбор мешалки

По техническому заданию: шифр мешалки 03. Мешалка турбинная открытая. Диаметр мешалки d_m = 400 мм.

Рисунок 2.1 – Эскиз турбинной мешалки

Таблица 2.1

Основные размеры турбинной мешалки

d, мм	d1, мм	h, мм	b, мм	s, мм	Доп. крут. момент кН·м	Масса m, кг
400	45	90	80	6	0,35	7,2

Рисунок 2.2 -Эскиз разъемной ступицы

Таблица 2.2

Основные размеры неразъёмной ступицы

d1, мм	h, мм	d3, мм	d5, мм	d6, мм	d7, мм	d8, мм	d9, мм	c, мм	c1, мм	h2, мм	s2, мм
45	110	95	55	M6	35	13	32	64	70	22	8

2.2. Расчет мешалки на прочность

По техническому заданию: потребляемая мощность мешалки N_М = 3 кВт, частота вращения вала мешалки n = 170 об/мин.

Вычислим приближенное значение КПД привода

η₁ = 0,93 – КПД механической передачи вращения привода МП01

η₂ = 0,99 – КПД пары подшипников качения

η₃ = 0,98 – КПД сальникового уплотнения

η₄ = 0,99 – КПД муфты

Общий КПД привода равен η_пр = 0,93 0,99 0,98 0,99 = 0,893

Потребляемая мощность привода:

N_пр = N η_пр = 0,893 0,3 = 0,27 кВт

(2.1)

Где К_д – коэффициент динамичности, К_д = 2; N – номинальная мощность двигателя привода, Nпр = 0,27 кВт, ω – угловая скорость вала мешалки,

(2.2)

Рисунок 2.3 – расчетная схема турбинной мешалки

(2.3)

τ ⩽ [τ]_шва = 0,6[σ] _шва = 0,6·1·139 = 83,40 Мпа,

где диаметр ступицы d_c = d₃ = 95мм,

суммарная площадь биссекторного сечения шва

Аш = 2·π·dc (0,7k – Cк) = 2 · 3,14·95· (0,7·0,85·6-1) = 1533,262 мм^2

(2.4)

где k = 0,85·s = 0,85·6 = 5,10 мм – катет шва;

Ск = 1 мм – прибавка на компенсацию коррозии.

Условие прочности выполняется.

2.3. Расчет шпонки в ступице мешалки

Рисунок 2.4 – Соединение шпонкой

Длина шпонки: l = h – 20 = 110 – 20 = 90 мм,

Где h – высота ступицы.

Условие прочности шпонки на смятие

(2.5)

σ_см<[σ]_см = 150Мпа

где l, b, t, h – размер шпонки (l = 90 мм, b = 14мм, t = 5,5мм, h = 8мм).

Условие прочности шпонки на смятие выполняется.

На срез:

Напряжение среза

τ_ср = F/А_ср = 2М_кр/[(lb)d] ≤ [τ]_ср = 90 МПа (2.6)

[τ]_ср - напряжение среза;

τ_ср = F/А_ср = 2 87,65 /[( 80 14 50) 10^-9] = 175,3/56000 10⁹ Па = 3,13 МПа

τ_ср =3,13 МПа < [τ]ср = 90 МПа

Условие прочности выполняется.