3.2. Подбор узлов и деталей перемешивающего устройства

Выбор типа уплотнения.

Для герметизации аппарата в месте ввода вала в крышку используют сальниковые или торцевые уплотнения.

Сальниковые уплотнения (рис.3.3 а) применяют в аппаратах для переработки нетоксичных взрыво- и пожаробезопасных сред при давлении до 0,6 МПа. Торцевые уплотнения (рис.3.3 б) используют в аппаратах для переработки кислых и щелочных сред при давлении до 2.5МПа. Размеры уплотнения выбирают при выполнении 4-го этапа работы.

б) – сальниковое; б) - торцевое

Выбор типа мотор – р

а сальниковое; б) - торцевое

б сальниковое; б) - торцевое

Рис.3.3. Уплотнения: а - сальниковое; б - торцевое

Выбор типа мотор-редуктора. В качестве приводов могут быть использованы мотор-редукторы типа ВОМ, ВДМ, МПО-1 и МПО-2 (рис 3.4, 3.5). Это агрегаты, в которых конструктивно объединены электродвигатель и редуктор. Исходными данными для выбора мотор-редуктора служат требуемая мощность мешалки Р_м и частота ее вращения n_м. По табл. 27 выбирают типоразмер мотор-редуктора по условию Р_дв  Р_тр , n_Т = n_м, где Р_дв – мощность электродвигателя; n_Т - частота вращения выходного (тихоходного) вала мотор-редуктора. Требуемую мощность электродвигателя Р_тр определяют по условию

,

где Р _м - мощность на валу мешалки, кВт; ₁ - КПД подшипников, в которых установлен вал (в соответствии с конструктивной схемой подшипникового узла); ₂ - КПД механической передачи (редуктора); ₃ – КПД, учитывающий потери мощности в уплотнении; ₄ - КПД, учитывающий потери в муфте. Значения КПД элементов привода принимают по табл. 28.

.

а

б)

б

Рис. 3.4. Мотор-редукторы: а - МПО1; б - МПО2

б

а

Рис. 3.5. Мотор-редукторы: а - ВОМ; б - ВДМ

В соответствии с выбранным типоразмером мотор-редуктора в табл. 29 - 37 приведены технические данные и основные размеры редукторов и комплектующих электродвигателей.

Выбор типа муфты. Для соединения вала мешалки с валом мотор-редуктора используют продольно-разъёмную, упругую втулочно-пальцевую или зубчатую муфты. С помощью продольно-разъёмной и зубчатой муфт возможно соединение валов одина­кового диаметра, а с помощью упругой втулочно-пальцевой муфты - соединение валов разных диаметров. Тип муфты определяется конструктивной схемой опорного узла вала.

Продольно-разъёмные муфты (рис 3.6, табл.38) изготовляют для диаметров валов от 30 до 125 мм. Корпус с продольным разъёмом состоит из двух полумуфт. На наружные поверхности полумуфты надевают кольца, кото­рые стягивают шпильками и гайками. За счёт конусности наружных поверхностей полумуфты кольцами прижимаются к соединяемым валам. Концы валов обрабатывают под фикси­рующее кольцо, состоящее из двух половин, скрепляемых пружинами.

Рис. 3.6. Продольно-разъемная муфта

Зубчатая муфта (рис.3.7, табл. 39) состоит из двух втулок 1 с наружными зубьями, закрепленных на концах валов и охватывающих обоймы 2 с внутренними зубьями.

А

А - А

А

б

Рис.3.7. Зубчатая муфта:

а – общий вид; б – зацепление зубьев

а

Рис.3.8. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Втулочно-пальцевая муфта (рис.3.8, табл.40) включает в себя две полумуфты 3 и 4, насаживаемые на концы валов. Полумуфты соединены между собой пальцами 2 с надетыми па них резиновыми втулками 1.

Размеры муфты подбирают по диаметру вала мотор- редуктора d , и расчётному моменту Т_р следующим образом:

1) Определяют угловую скорость вращения вала:

с^-1 ,

где n - частота вращения мешалки.

2) Вычисляют вращающий момент на валу:

нм ,

где Р - мощность на валу мешалки кВт;

3) Определяют величину расчётного момента:

Т_р = kТ,

где k - коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации ( k,= 1.1 - 1.2 для турбинных и трёхлопастных мешалок; k=1.2 - 1.5 - для рамных и лопастных мешалок);

4) по табл. 38 - 40 выбирают размеры соответствующей муфты.

Выбор стойки и опоры. Стойка имеет вид усечённого конуса, выполняемого из чугуна, с тремя опорными поверхностями (рис 3.9) . На верхней опорной поверхности монтируют мотор– редуктор, для чего в этой поверхности предусмотрены сквозные отверстия. Средняя поверхность служит для установки подшипникового узла, нижняя опорная поверхность предназначена для соединения стойки с опорой (бобышкой) 7 (см. рис.3.1, 3.2). Для удобства монтажа и демонтажа мотор-редуктора под опорной поверхностью предусмотрены окна размером 50x70 мм. Опора

(рис. 3.10) представляет собой бобышку с центральным отверстием размером d для вала и двумя рядами периферийных отверстий с резьбой для крепления стойки и уплотнения. Для установки опоры на эллиптических крышках путём сварки предусмотрено кольцо.

а

б

Рис. 3.9. Стойки под редуктор: а – стойка № 1; б – стойки № 2 и № 3

Опоры, устанавливаемые на плоских крышках, таких колец не имеют. Их приваривают непосредственно к крышке аппарата. Размеры стоек приведены в табл. 41. Следует отметить, что высота стоек Н принимается конструктивно при выполнении этапа 5. В табл. 41 указана ее минимальная высота Н. Размеры опор приведены в табл. 42.

Выбор опор и стоек осуществляют после подбора мотор- редуктора и определения его габаритных и присоединительных размеров. По диаметру D расположения центров отверстий в опорном фланце

а

б

Рис. 3.10. Опора привода; а – под стойку №1,

б - под стойки №2 и № 3

(опорной поверхности) мотор–редуктора по табл. 41 выбирают стойку, у которой центры отверстий в верхней опорной поверхности 1 выполнены на том же диаметре D. Опору с помощью болтов (шпилек и гаек) соединяют со стойкой. Поэтому диаметр центров отверстий, выполненных на нижней опорной поверхности стойки 3, должен быть согласован с диаметром центров отверстий с резьбой в опоре (рис 3.9, 3.10).

В

б)

опоре предусмотрено глухое отверстиеD₂ для установки уплотнения. Геометрические размеры уплотнения подбирают по диаметру D₂ и уточняют по диаметру вала d₅ на выходе из подшипникового узла, а именно: значение диаметра отверстия в уплотнении d должно быть ближайшим к значению d₅ (рис 3.3, 3.11).

Разработка эскизного варианта завершается выполнением на миллиметровке формата А1 чертежа общего вида аппарата в масштабе 1:10 или 1:15 с допускаемыми упрощениями (по ГОСТ 2.109-73) . На этом чертеже рекомендуют изобразить главный вид аппарата с приводом и вид сверху. Положение ступицы мешалки на валу определяются расстоянием h_м от середины ступицы до днища аппарата. Конструкции мешалок и способы их крепления на валу приведены на рис. 1 – 6 прил.2. Размеры мешалок принимают по табл. 43 – 46 прил.1.

Для корпусов с эллиптическим днищем турбинную и трёхлопастную мешалки располагают на расстоянии h_м = d_м, рамную и лопастную – на расстоянии h_м = 0,1d_м .

Для корпусов с коническим днищем трёхлопастную, лопастную и турбинную мешалки располагают на расстоянии h_м, равном высоте конической части днища h_м = H_D , рамную – на расстоянии h_м = 0,1d_м.