2.4. Расчет вала мешалки на виброустойивость

Диаметр вала d_в=50 мм.

Расчетная длина вала L:

L=l₂ + h₁ + h_опоры + H_кр + h^кр_отб + 2 ·(150-15+H_фл) + Н_об – 100 = 450 + 500 + 50 + + 400 + 40 + 2(150-15 + 55) + 2101 – 100 = 3821 мм.

Приведенная масса:

mпр = mмеш + qmвала = 7,2 + 0,216·58,87 = 19,92 кг,

(2.7)

где m_меш - масса мешалки, m_вала - масса вала

mвала = ρст = 7,85·10^3· ·3,821 = 58,87 кг

(2.8)

ρ_ст – плотность материала вала (сталь), ρ_ст = 7,85· кг/м³

q - коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки, определяющийся по формуле:

(2.9)

где , – относительные длины

; = l₂/L = 0,45/3,821 = 0,118.

Приведенная жесткость:

(2.10)

Где L – расчётная длина вала, E – модуль упругости первого рода, I_x – осевой момент инерции поперечного сечения вала:

.

(2.11)

Критическая угловая скорость

(2.12)

Условие виброустойчивости

.

(2.13)

Вывод: вал гибкий.

2.5. Расчет сальникового уплотнения

Таблица 2.3

Основные размеры сальникового уплотнения

d, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	d1, мм	d2, мм	n1	z	H, мм	h, мм	b, мм	Масса, кг
50	205	170	148	70	М12	4	2	190	105	15	8,5

Рисунок 2.6 – Эскиз сальникового уплотнения

Рисунок 2.7 Схема к расчету сальникового уплотнения

1 - вал; 2 - втулка; 3 - набивка; 4 - корпус; 5 - шпилька

Требуемое давление втулки на сальниковую набивку p_c:

(2.14)

где k – коэффициент бокового давления сальниковой набивки (k=0,5);

– среднее значение коэффициента трения между набивкой и валом, набивкой и стенкой камеры ( =00,1)

h – высота набивки;

d – диаметр вала;

d₁ – диаметр камеры.

Усилие затяжки шпилек нажимной втулки:

(2.15)

где z – число шпилек

Шпильки проверяются на прочность:

(2.16)

где А_ш – расчетная площадь сечения шпильки, определяемая по таблице 2.4,

– допускаемое давление для материала шпилькой (сталь 35ХМ =230 МПа).

Таблица 2.4

Значения площади поперечных сечений шпилек

d2, мм	12	16	20	24	27	30	36
Аш, мм^2	76	144	225	324	427	519	759

3. Выбор комплектующих элементов

3.1. Выбор штуцеров

Рисунок 3.1 – Стальной фланцевый тонкостенный штуцер

Таблица 3.1