Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b. Ứng suất uốn cực đại

b. Ứng suất uốn cực đại

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hố Học



Đường kính đỉnh răng : da1 = 120 mm; da2 = 2250 mm.

Đường kính đáy răng : df1 = 52,5 mm; df2 = 2182,5 mm.

Vật liệu làm bánh răng :

- Bánh nhỏ : Thép 40XH tôi cải thiện.

- Bánh lớn : Thép 40XH tôi cải thiện.

4.4. Kiểm tra độ bền thân thùng

4.4.1. Trọng lượng của vật liệu trong thùng

Gvl =



G1.g .τ

(N)

60



Công thức 89[9 ]

Trong đó :

G1 : Năng suất của thùng; G1 = 5000 ( kg/h )

g : Gia tốc trọng trường; g = 9,81 ( m/s2 ).

τ : Thời gian lưu của vật liệu trong thùng; τ =57,7 ( ph ).

→ Gvl =



10050.9,81.57,7

= 94811,2 ( N ).

60



4.4.2. Trọng lượng thùng rỗng

Gt =



π

.g.Lt.{[( Dt + 2.δ3 )2 – Dt2 + Dn2 – ( Dn – 2.δ1 )2].ρ1

4



+ [( Dn – 2.δ1 )2 – ( Dt + 2δ3 )2].ρ2} ( N ).

74



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hố Học



Trong đó :

g : Gia tốc trọng trường; g = 9,81 m/s2

Lt : Chiều dài thùng; Lt = 12 m

Dt : Đường kính trong của thùng; Dt = 2 m

Dn : Đường kính ngồi của thùng; Dn = 2,08 m

δ1 : Độ dày lớp bảo vệ thùng; δ1 = 0,002 m

δ2 : Độ dày lớp cách nhiệt; δ2 = 0,02 m

δ3 : Độ dày thân thùng; δ3 = 0,018 m

ρ1 : Khối lượng riêng của thép CT3; ρ1 = 7850 kg/m3 )

ρ2 : Khối lượng riêng của bê tông xốp; ρ2 = 1500 kg/m3

Gt =



π

.12.9,81.{[( 2 + 2.0,018 )2 –22 + 2,082 – ( 2,08– 2.0,002 )2].7850

4



+ [( 2,08– 2.0,002 )2 – ( 2 +2. 0,018 )2].1500

= 140259,46( N )

4.4.3. Trọng lượng bánh răng vòng

Gbr =



π

.( da2 – df2 ).bw.ρ.g ( N ).

4



Trong đó :

da2 : Đường kính đỉnh bánh răng vòng; da2 = 2,25 m

75



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



df2 : Đường kính đáy răng vòng; df2 = 2,1825 m

bw : Bề rộng vành răng; bw = 0,4923 m

ρ : Khối lượng riêng của thép CT3; ρ = 7850 kg/m3

g : Gia tốc trọng trường; g = 9,81 m/s2

Trọng lượng bánh răng :

Gbr =



π

.( 2,25 2 – 2,18252 ).0,4923.7850.9,81 = 8904,11( N )

4



4.4.4. Trọng lượng cánh xới

Chọn Gcx = 4000 ( N ).

4.4.5. Trọng lượng vành đai

Qvd =



π

.( Dv2 – Dn2 ).bv.ρ.g ( N ).

4



Trong đó :

Dv : Đường kính vành đai

Dv = ( 1,1 ÷ 1,2 ).Dn = ( 1,1 ÷ 1,2 ).2,08 = ( 2,288 ÷ 2,496 ) ( m )

Chọn Dv = 2,3 ( m )

bv : Bề rộng vành đai; Chọn bv = 0,2 m

ρ : Khối lượng riêng của thép CT3; ρ = 7850 ( kg/m3 ).

g : Gia tốc trọng trường; g = 9,81 ( m/s2 ).

76



Trường : ĐHCN Hà Nội



Gvd =



Khoa : CN Hoá Học



π

.( 2,32 – 2,082 ).0,2.7850.9,81 = 11650,2( N )

4



Vậy, trọng lượng của toàn bộ thùng là :

G = Gvl + Gt + Gbr + 2.Gvd + Gcx

= 94811,2+140259,46+8904,11+2. 11650,2+4000

= 271275,17 ( N )

4.4.6. Khoảng cách hai vành đai

Ld = 0,586.Lt ( m ) ( T84 [9 )

Trong đó :

Lt : Chiều dài thùng; Lt = 12 m

Vậy khoảng cách của hai vành đai là :

Ld = 0,586.12 = 7,032 ( m )

4.4.7. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài thùng khơng kể bánh răng vòng

q=



→q=



G − Gbr

( N/cm ) ( T90[9] )

Lt



271275,17 − 8904,11

= 218,6 ( N/cm )

1200



4.4.8. Momen uốn do tải trọng này gây ra

M1 =



q.L2d

8 ( N.cm ) ( T90[9] )

77



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



→ M1 =



218,6.703,2 2

= 1,35.10 7 ( N.cm )

8



4.4.9. Momen uốn do bánh răng vòng gây ra

M2 =



Gbr .Ld 8904,11 .703,2

=

= 1,56.10 6 ( N.cm )

4

4



Tổng momen uốn :

M = M1 + M2 = 1,35.107+1,56.106= 1,506.107 ( N.cm )

4.4.10. Momen chống uốn

π .Dt2 .S

W=

(T0 [9])

4



Trong đó :

Dt : Đường kính trong của thùng; Dt = 200 cm

S : Bề dày thùng sấy; S = 2cm

W=



π .2002.2

= 62800 ( cm3 )

4



4.4.11. Ứng suất thân thùng

σ=



M 121300497,1

=

= 1931,54 ( N/cm2 ) < [σ]CT3 = 4000 ( N/cm2 )

W

62800



Vậy, độ bền đảm bảo.



78



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



4.5. Tính tốn vành đai

4.5.1. Tải trọng trên một vành đai

→ Q' =



Q' =



G

.cosα

2



271275,17

. cos 2,5 = 135637,6 ( N )

2



4.5.2. Phản lực của con lăn

T=



Q'

( N ) ( T84[9] ).

2.cosϕ



Trong đó :

φ : Góc tạo bởi con lăn và thùng; Chọn φ = 30o

→T =



135637,6

= 78310,4 ( N )

2. cos 30



4.5.3. Bề rộng của vành đai

Bề rộng của vành đai phụ thuộc vào đại lượng tải trọng riêng cho phép trên

1cm chiều dài tiếp xúc giữa vành đai và bề mặt con lăn.

Bề rộng của vành đai phải thỏa mãn điều kiện :

B≥



T

( CT10.20 – T84[9] )

Po



Trong đó :

Po : Tải trọng riêng cho phép, đối với vận tốc quay của thùng là

1,98 ( vg/ph ) thì Po = 2400 ( N/cm )

79



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



→B≥



78310,4

= 32,63 ( cm )

2400



Chọn Bo = 35 cm

4.5.4. Bề dày của vành đai

h=



B

35

=

= 13,46

2,6 2,6



4.5.5. Momen uốn

Mu = 2.TRA

Công Thức 10.21 – T84[8]

Trong đó :

T : Tải trọng trên một vành đai; T = 78310,4 ( N ).

R : Bán kính trong của vành đai; R =



230

= 115 ( cm ).

2



A : Hệ số phụ thuộc vào tính chất của tải trọng và phương pháp lắp

vành đai với thân thùng; Theo 85 [9] ta có với vành đai lắp cứng với thân

thùng thì A = 0,08.

Vậy momen uốn :

Mu = 2.78310,4.115 .0,08 = 1440911,36( N.cm )



80



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



4.5.6. Momen chống uốn

W=



Mu

( cm3 ) ( 91 – TTTKMHCT1 )

[σ ]



Trong đó :

[σ] : Ứng suất cho phép đối với vật liệu làm thùng; Chọn vật liệu làm thùng

là thép đúc với [σ] = 15600 ( N/cm2 ).

W=



1440911,36

= 92,37 ( m3 )

15600



Kiểm tra lại bề dày của vành đai :

Ta có :

h≥



6.W

B



=



6.92.37

= 4 ( cm )

35



Vậy, vành đai đủ bền.

4.5.7.Các thông số của vành đai :

- Đường kính trong : Dt = 2 m

- Bề dày của vành đai : h = 0,1346 m

- Bề rộng của vành đai : B = 0,35 m

- Vật liệu làm vành đai : Thép đúc.



81



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hố Học



4.6.Tính tốn con lăn đỡ

Con lăn đỡ tiếp nhận tất cả trọng lượng của thùng quay và vật liệu trong

thùng. Các gối đỡ của con lăn phải được lắp đặt sao cho các con lăn có thể di

chuyển theo phương thẳng góc với trục của thùng cũng như có thể xoay xung

quanh tâm thùng để thay đổi góc nghiêng của thùng.

4.6.1. Đường kính của con lăn :

Chọn sơ bộ đường kính con lăn đỡ theo cơng thức:

dc≥



T

(300 ÷ 400) Bc



(T 250 - Hướng dẫn thiết kế máy hóa T1)

→ dc ≥



78310,4

= 6,87 (cm)

300.38



Kiểm tra đường kính theo tiêu chuẩn



0,25D ≤ d c ≤ 0,33D (T 250 - Hướng dẫn thiết kế máy hóa T1)

D: Đường kính ngoài của vành đai

D = Dv +2h = 2,3 + 2.0,1348(m) = 2,57 (m) = 257 (cm).

→ 0,25.257 ≤ dc ≤ 0,33.257

64,25 ≤ dc ≤ 84,81



(cm).



Vậy chọn đường kính con lăn đỡ dc = 65 (cm).

4.6.2. Bề rộng của con lăn :

b = B + 3 = 35+ 3 = 38 ( cm )

82



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



4.6.3. Ứng suất tiếp xúc :

σ max = 0, 418. P.E.



R+r

( N/cm2 )

R.r



Cơng thức 10.27 – 86[9]

Trong đó :

P : Lực tác dụng trên một đơn vị chiều dài tiếp xúc

P=



P=



T

( N/cm ) ( T86[9] )

B



T 78310,4

=

= 2237,44 ( N/cm )

B

35



E : Hệ số; Theo 92 – TTTKMHCT1 ta có E = 1,75.107.

R : Bán kính ngồi của vành đai; R = 128,5 cm

r : Bán kính của con lăn đỡ; r =



65

= 32,5 ( cm ).

2



→ σ max = 0,418. 2237,44.1,75.10 7 .



128,5 + 32,5

= 16240,17 ( N/cm2 )

128,5.32,5



Ta thấy σmax = 16240,17 < [σ]CT5 = 60000 (N/cm2)

Vậy, độ bền đảm bảo.

4.6.4. Các thông số của con lăn đỡ

Đường kính con lăn đỡ : dc = 0,65 ( m ).

83



Trường : ĐHCN Hà Nội



Khoa : CN Hoá Học



Bề rộng con lăn đỡ : b = 0,23( m ).

Vật liệu làm con lăn đỡ : thép CT5.

4.7.Tính tốn con lăn chặn

Thùng đặt nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc α và có xu hướng tụt

xuống do tác dụng của trọng lực. Vì vậy cần có con lăn chặn để ngăn cho

thùng khơng tụt xuống.

Con lăn chặn có thể là hình cầu hoặc hình nón. Trong trường hợp này lựa

chọn con lăn chặn hình nón.

4.7.1. Lực lớn nhất tác dụng lên con lăn chặn

Umax = G.( sinα + f ) ( N )

Cơng thức 10.31 –T 86[9]

Trong đó :

G : Trọng lượng toàn phần của thùng; G = 271275,17 ( N ).

α : Góc nghiêng của thùng; α = 2,5o.

f : Hệ số ma sát giữa vành đai và con lăn chặn; f = 0,1.

→ Umax = 271275,17.( sin2,5+ 0,1 ) = 38960,37( N )

4.7.2. Xác định bán kính con lăn chặn

Bố trí trục con lăn chặn vng góc với trục của thùng quay.

Khi đó, góc đỉnh nón tính theo công thức :

84



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b. Ứng suất uốn cực đại

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×