Инвестиционный проект реконструкции ОАО "БелЛЦИ" с целью повышения качества продукции

W = 0.1 *d³ = 0.1 * 3,5³ = 4,29 * 10⁶ м³

Изгибающий момент посредине балки равен:

М = 103,6 * 422,5 - 422,5 * 81 = 9548,5 кг-см=954,75 Н-м

W= 0.1*d³ =0.1 * 7,5³ = 42,187 см³=4218,7*10³ м³

Запас прочности будет равен:

Расчет вала сетчатого цилиндра на прочность Для расчета вала сетчатого цилиндра воспользуемся расчетной схемой (рисунок 2.13). Расчет ведем по методике [5].

Вал сетчатого цилиндра воспринимает следующую нагрузку:

1. Вес отжимного вала с грузами:

Q_отж.в. =4000 Н

2. Вес сетчатого цилиндра и собственный вес вала:

О_с.ц. = 11000Н Суммарная нагрузка равна:

R= Q_отж.в. + О_с.ц.=4000+11000=15000 Y

Нагрузка равномерно распределена по длине 11=1850 м. Реакции опор одинаковы по величине и направлены в одну сторону, так как считаем, что равнодействующая сил приложена посредине вала. Следовательно,

Момент в сечении I-I будет равен:

М_1-1=R_а19,5=750019,5=147000=1470 Нм. Момент сопротивления поперечного сечения вала:

W= 0,1d³ = 0,18³ =51,5 см³ = 51,210⁶ м³ Напряжение изгиба будет равно:

(2.61)

Подставив данные в формулу (2.61) получим:

Материал вала принимаем Ст5.

R_в=6000 Н/см²= 6010⁶ Н/м²

1. Расчет шарикоподшипника вала сетчатого цилиндра (№314)

Радиальная нагрузка (К.) равна 7500 Н. Число оборотов (п) равно 9,3 об/мин.

Коэффициент работоспособности принимаем равный:

С=64000 Долговечность подшипника равна:

 (2.62)

где к_б - коэффициент быстроходности, принимаем равным 1,2;

к_к - коэффициент качества, принимаем равны 1. Подставив данные в формулу, получим:

2. Проверка на прочность спиц крайних колес сетчатых цилиндров.

Нагрузка на вал сетчатого цилиндра передается пятью колесами. Общая нагрузка, передающаяся на вал, К = 15000 Н.

Так как крайние колеса воспринимают половину нагрузки, то нагрузка на одно колесо будет равна:

Нагрузка Р_к передается стяжными болтами непосредственно на спицы.

Наихудший случай будет тогда, когда ось отжимного вала и ось спицы будут лежать в одной плоскости, тогда нагрузка Р_к полностью воспринимается одной спицей.

Минимальный момент инерции будет равен:

Радиус инерции будет равен:

Длина сукна z = 40 мм = 0,4 м

Гибкость спицы найдем по формуле:

(2.63)

г подставив данные в формулу (2.63), получим:

Допустимое напряжение чугуна принимаем А=43.

в нашем случае:

3. Расчет мешалок ванн сетчатого цилиндра

Вал первой мешалки первой ванны является нагруженным, т.к. передача мощности производится последовательно от привода к первой мешалке. Крутящий момент, передаваемый валом первой мешалки, равен:

(2.64)

где N - передаваемая мощность;

n - число оборотов мешалки;

з_р - КПД редуктора, принимаем равным 0,94.

Подставив данные в формулу (2.64), получим:

Окружное усилие (Р) будет равно:

4. Расчет вала мешалки на изгиб

УM_н =R_a * 2,39 - Р* 2,54 + Р₁ * 2,47 = 0

отсюда:

Для нахождения реакций в опоре В возьмем сумму всех сил на ось У.

УF _y =P-P₁-R_a+R_B=0

отсюда:

R_B = R_a + P₁- P = 4200-350-84 = 146Н

Изгибающий момент от силы Р будет равен:

M₁ =4200-0,007 = 294 Н*м

Момент сопротивления найдем следующим образом:

W = 0,1*d³=0,1*5,5³=16,6 см=16,6*10⁶м³

d - диаметр вала мешалки, равный 55 мм.

Напряжение кручения будет равно:

Суммарное напряжение найдем по формуле:

 (2.65)

отсюда:

5. Расчет подшипника мешалки.

Подшипники мешалки имеют следующие размеры: с!=55 мм, 1=97,5 мм. С учетом динамической нагрузки принимаем нагрузку равной удвоенной реакции опоры А.

Удельная нагрузка на подшипник будет равна:

(2.66)

Подставив данные в формулу (3.32) получим

Данная нагрузка в пределах допуска.

Расчет расхода воды

Эффективная промывка сетки цилиндра является одним из условий, предопределяющих устойчивую работу фильтрационной части. С этой целью перед входом сетчатого цилиндра в суспензию повыше установлена промывная спринк-лерная трубка. Промывают сетку осветленной рекуперационной водой под дав- лением 5,0-20 Н/см» и с содержанием твердого осадка, не превышающего 0,1 г/л. Как показала практика, трубопроводы больших сечений, используемые для расхода рекуперационной воды, при скорости потока меньше 3 м/с «зарастают» довольно быстро. Поэтому сечения спринклерных трубок машины СМ-943 выбраны с расчетом повышения скорости потока до 5 м/с.

Трубки для промывки сетчатых цилиндров имеют 216 отверстий. Расход воды одной трубкой рассчитывают по следующей формуле:

Q=216g (2.67)

где g - расход воды одним отверстием. Диаметр отверстия -2,3 мм. Определим g по формуле:

где ц. - коэффициент расхода воды, зависящий от формы отверстия. Экспериментальным путем автором книги [8] установлено, что коэффициент м для спринклерного отверстия диаметром 2,3 мм и толщиной стенки до 1 мм равен 0,65;

Р - площадь живого сечения одного отверстия в м²;

Н - давление воды в м.вод. ст. Фактическое давление воды в трубке с учетом потерь в магистралях при высоте напора - 10 м составляет примерно 5 м.

Получаем:

м³/ч

Отсюда полный расход будет равен:

Q = 216 * 0,0965 = 20,8 м³/ч= 0,0058 м³/с

Необходимое сечение трубки рассчитываем по формуле:

(2-68)

где v - скорость потока, v=5 м/с.

м²

Живое сечение трубки определяем по следующей формуле:

 (2-69)

отсюда:

Из конструктивных соображений жесткости принята трубка с внутренним диаметром ё=40 мм.

Расход воды на промывку трех сетчатых цилиндров составит:

м³/ч

Условно можно принять, что одно щелевое отверстие эквивалентно по расходу воды трем обычным отверстиям. Тогда расход воды будет в щелевых спринклерных трубках составлять:

м³/ч

Общий расход воды на фильтрационную часть машины равен: (2 м³/ч.

2.5 Электротехническая часть

Электродвигатели мешалок листоформовочной машины СМ-943 работают от сети переменного тока с напряжением 380 В. Цепи управления питаются от сети с напряжением 127 В Электрическое оборудование объединено функциональной зависимостью и предназначено для управления, защиты, блокировки силовой цепи и цепи управления. М) - Мб - электродвигатель мешалок №1 - №6;

С) р1 - общий выключатель автоматический, предназначенный для защиты общих силовых цепей от короткого замыкания;

(} Р₂ - 0? 7 - выключатели автоматические, предназначенные для защиты электродвигателей мешалок от короткого замыкания;

8В], 8В₂, 8В₃, $В₆, 5В₈ - выключатели кнопочные с размыкающими контактами (кнопка «Стоп»);

8В₅, 8В₇, 8В₉ - выключатели кнопочные с замыкающими контактами (кнопка «Пуск»);

КМ1 - КМ6 - магнитные пускатели, предназначенные для включения электродвигателей мешалок №1 - №6;

КМ 1.1 - КМ6.1. - главные силовые контакты магнитных пускателей КМ1 - КМ6, предназначенные для подачи напряжения на обмотку статоров электродвигателей;

КМ 1.2 - КМ6.2 - контакты блокировочные соответствующих пускателей, шунтирующие кнопки «Пуск»;

КК1 - КК12 - тепловые реле для защиты электродвигателей от перегрузки; КК1.1 - КК12.1 - размыкающие контакты тепловых реле в цепи управления; НА - прибор звуковой сигнализации; КМ 1.3 - КМ6.3 - индикация работы мешалок; НЫ - НЬ7 - сигнальные лампы; Т - трансформатор напряжения, предназначенный для понижения напряжения.

Порядок работы схемы

Напряжение на силовые цепи мешалок листоформовочной машины СМ-943 осуществляется автоматическим выключателем (^РьЭлектрическая цепь подключения двигателя мешалок №1, №2 записывается через выключатели рр₂, С*Рз. Двигатели работают от сети переменного тока с напряжением 380 В. Пуск мешалок №1, №2 осуществляется нажатием кнопки 8В₅, при этом срабатывают магнитные пускатели КМ1, КМ2, подающие напряжение на обмотку статора электродвигателей М1, М2 главными силовыми контактами КМ 1.1 и КМ2.1. Одновременно замыкаются блокировочные контакты КМ 1.2, КМ2.2 шунтирующие кнопку 8В₅.

Сигналы о работе двигателя мешалок №1, №2 подаются индикаторными лампами НЬ2 и НЬЗ.

Размещено на Allbest.ru