Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчет виброизоляции центрифуги





Цель работы: приобретение практических навыков расчета виброизоляции центрифуги и конструирование пружинных виброизоляторов.

Задание: рассчитать виброизоляцию под центрифугу (рис. 7.10), если задано: масса центрифуги m ц,кг; масса циклона m о, кг; масса привода m п, кг; частота вращения ротора ω р-1; динамическая нагрузка, возникающая при вращении ротора Р д, Н; масса фундамента m ф, кг; угловая частота собственных колебаний центрифуги по оси 0Z ωz = 0,18 ωр; количество пружин n,шт; средний диаметр пружины D, м.

 

Методика расчета

 

Найдем массу всей системы, кг,

(7.21)

Жесткость всех виброизоляторов в вертикальном направлении, Н/м

(7.22)

На каждую пружину действует статическая нагрузка, Н

(7.23)

где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

Пусть пружины выполнены из стали 60С2А, для которой допускаемое напряжение при сдвиге

Определяем диаметр прутка пружины

(7.24)

где k – коэффициент, учитывающий кривизну прутка (в предварительных расчетах k = 1,3).

 

Рис. 7.10. Схема установки центрифуги на вибоизоляторах

(О, А, В, С, D – центры масс соответственно системы, центрифуги,

привода, основания, циклона)

 

Полученное по формуле (7.24) значение d округляем в большую сторону до ближайшего целого значения, рекомендуемого ГОСТом.

Жесткость одной пружины в вертикальном направлении, Н/м,

(7.25)
Число рабочих витков в пружине определяется по формуле

(7.26)

где – модуль сдвига; – отношение среднего диаметра D пружины к диаметру d прутка (рекомендуется c = 3,5…8,0).

При i < 7 число нерабочих витков рекомендуется принимать равным 1,5 витка (на оба торца пружины); а при i > 7 равным 2,5.

Шаг пружины, м,

(7.27)

Высота ненагруженной пружины, м

(7.28)

Осадка пружины под действием статической нагрузки, м,

(7.29)

Жесткость цилиндрической пружины в горизонтальном направлении, Н/м,

(7.30)

где – высота пружины в смонтированном состоянии, м; u – коэффициент, зависящий от деформации пружины (при коэффициент ).

Координаты центра масс системы, м (рис. 7.10)

(7.31)

Определим амплитуду поступательных колебаний центра масс системы по формулам, м:

(7.32)

(7.33)

Найдем частоту собственных колебаний, рад22:

(7.34)

(7.35)

Динамическая нагрузка, Н, на несущую конструкцию:

– вертикальная составляющая

(7.36)

– горизонтальная составляющая

(7.37)

Порядок оформления отчета. Отчет о расчетно-проектной работе включает в себя следующие разделы:

– цель работы;

– теоретическую часть, в которой приводятся основные положения теории о причинах возникновения вибраций, способах их устранения, методах виброзащиты и т.д.;

– расчетную часть, в которой приводится расчет виброизоляции центрифуги по предлагаемому варианту (табл. 7.2);

– графическую часть, содержащую чертеж пружинного виброизолятора.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите причины возникновения вибраций пищевых машин.

2. Какие способы виброзащиты оборудования Вы знаете?

3. Классификация виброизоляторов. Поясните их устройство, укажите достоинства и недостатки.

4. В чем заключается сущность расчета виброизоляции?

5. Какими рекомендациями нужно руководствоваться при проектировании машин с целью уменьшения вибраций?

6. Как рассчитывается жесткость пружинных и резиновых виброизоляторов?

Таблица 7.2

Варианты индивидуальных заданий

 

№ варианта Масса, кг Частота вращения ротора, Динамическая нагрузка, Количество пружин n, шт Средний диаметр пружины D, м
Центрифуги, m ц циклона, m о привода, m п основания, m ф
          42,1     0,18
          37,2     0,17
          54,4     0,20
          43,2     0,26
          38,4     0,16
          50,6     0,28
          43,4     0,20
          44,5     0,20
          37,1     0,16
          36,3     0,21
          42,3     0,17
          60,1     0,20
          36,6     0,23
          46,7     0,22
          35,2     0,18
          41,7     0,21
          38,4     0,28
          48,8     0,18
          40,1     0,22
          34,7     0,27
          39,4     0,18
          49,3     0,23
          30,8     0,17
          29,9     0,24
          38,2     0,28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены теоретические основы и методики расчетов наиболее распространенных в пищевой промышленности видов оборудования на прочность, жесткость и виброустойчивость. Теоретический материал построен на единой методической основе с учетом компетентностного подхода и систематизирован в соответствии с принятой в курсе «Расчет и конструирование МАПП» классификацией по характеру действия и функциональному признаку. Это способствует углубленному изучению данной дисциплины и активизирует самостоятельную работу студентов.

Приобретенные знания необходимы для высокопрофессиональной подготовки специалистов и бакалавров, непосредственно связанных с расчетом и проектированием технологических машин и оборудования пищевых производств.

Создание и внедрение в производство спроектированных конкурентоспособных видов оборудования, способствующих повышению эксплуатационной надежности и культуры производства, улучшению квалиметрических характеристик машин, экономии материальных ресурсов и активной охране окружающей среды, – главная проблема технического прогресса в экономике, которую предстоит решать молодым специалистам и бакалаврам.

Актуальным вопросом рассматриваемых методов расчета является решение компромиссной задачи по достижению, с одной стороны, максимально высокой степени надежности машин и их прочности, а с другой – всемерному снижению материалоемкости оборудования и устранению чрезмерно высоких запасов прочности. Поэтому разработка на основе достижений науки и техники новых методов расчета и проектирования современных конструкций машин и аппаратов, которые бы обеспечили оптимальные условия их работы, продолжает оставаться в центре внимания выпускников технических вузов.

П Р И Л О Ж Е Н И Я

 

Табл. П – 1.1

 

Значения функции нормального распределения

 

 

Квантиль нормированного нормального распределения Вероятность безотказной работы Квантиль нормированного нормального распределения Вероятность безотказной работы
0,000 0,500 -1,7 0,9554
-0,1 0,5398 -1,8 0,9641
-0,2 0,5793 -2,0 0,9772
-0,3 0,6179 -2,1 0,9821
-0,4 0,6554 -2,2 0,9861
-0,5 0,6915 -2,3 0,9893
-0,6 0,7257 -2,4 0,9918
-0,7 0,7580 -2,5 0,9938
-0,8 0,7881 -2,6 0,9953
-0,9 0,8159 -2,7 0,9965
-1,0 0,8413 -2,8 0,9974
-1,1 0,8643 -2,9 0,9981
-1,2 0,8849 -3,0 0,9986
-1,3 0,9032 -3,09 0,999
-1,4 0,9192 -3,291 0,9995
-1,5 0,9332 -3,5 0,9998
-1,6 0,9452 -3,719 0,9999

 

Табл. П – 4.1

Модуль продольной упругости сталей

Температура Сталь
углеродистая легированная
  1,99 2,00
  1,91 2,00
  1,86 1,99
  1,81 1,97
  1,76 1,94
  1,71 1,91
  1,64 1,86
  1,55 1,81

 

Табл. П – 4.2

 

Коэффициент прочности φ сварных швов стальных аппаратов

Конструкция шва   Способ сварки Коэффициент φ
      Автоматическая дуговая электросварка    
      Ручная дуговая электросварка     0,95
    0,9
    0,8

 

 


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] / В. И. Анурьев. – В 3-х т. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2006.

2. Биргер, И. А. Расчет на прочность деталей машин: Справочник [Текст] / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.

3. Васильцов, З. А. Аппараты для перемешивания жидких сред.: Справочное пособие [Текст] / З. А. Васильцов, В. Г. Ушаков – Л.: Машиностроение, 1979. – 272 с.

4. Вибрации в технике: Справочник [Текст] В 6-ти т. / М.: Машиностроение, 1979-1981.

5. ГОСТ 24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий. Введ. 01.01.90. 31 с. УДК 66.023 - 47.001.24: 006.354. Группа ГО2 СССР.

6. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Введ. 01.01.90. 53 с. УДК 66.023: 539.4: 006.354. Группа ГО2 Межгосударственный стандарт.

7. Даурский, А. Н. Резание пищевых материалов: Теория процесса, машины, интенсификация [Текст] / А. Н. Даурский, Ю. А. Мачихин – М.: Пищ. пром-сть, 1980. – 239 с.

8. Дитрих, Я. Проектирование и конструирование. Системный подход [Текст] / Я. Дитрих: Пер. с пол. М.: Мир, 1981. – 454 с.

9. Домашнев, А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов: Учебник [Текст] / А. Д. Домашнев – М.: Машгиз, 1961. – 624 с.

10. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин [Текст] / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов: – М.: Академия, 2003. – 496 с.

11. Егоров, О. Д. Конструирование мехатронных модулей [Текст] / О. Д. Егоров, Ю. В. Подураев – М.: Изд-во «СТАНКИН», 2005. – 368 с.

12. Машиностроение. Энциклопедия [Текст] В 40 т. / Ред. совет: К. В. Фролов (пред.) и др. – М.: Машиностроение., 1994-2009.

13. Орлов, П. И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. [Текст] / Под ред. П. Н. Нечаева. – Изд. 3-е, испр. – М.: Машиностроение, 1988.

14. Остриков, А. Н. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств: Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, Г. В. Калашников и др. – СПб.: Изд-во РАПП, 2009. – 408 с.

15. Проников, А. С. Надежность машин [Текст] / А. С. Проников – М.: Машиностроение, 1978. – 591 с.

16. Расчет и конструирование торгово-технологического оборудования: Учеб. пособие [Текст] / Л. И. Гордон, Т. А. Корнюшко, И. И. Лангенбах и др.: Под общ. ред. В. Н. Шувалова и С. В. Харламова. – Л.: Машиностроение, 1985. – 335 с.

17. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учеб. пособие для студентов вузов [Текст] / М. Ф. Михалев, Н. П. Третьяков, А. И. Мильченко и др. Под общ. ред. М. Ф. Михалева. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. – 301 с.

18. РД 26-15-88. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений. Введ. 01.07.89. – 66 с.

19. РД 26-11-17-88. Роторы центрифуг. Нормы и методы расчета на прочность. Введ. 15.11.88. 99 с.

20. РД РТМ 26-01-72-82. Валы вертикальные аппаратов с перемешивающими устройствами. Методы расчета. Введ. 01.07.83. – 112 с.

21. Решетов, Д. Н. Надежность машин: Учеб. пособие [Текст] / Д. Н. Решетов, А. С. Иванов, В. З. Фадеев. Под ред. Д. Н. Решетова. – М.: Высш. шк., 1988. – 238 с.

22. Соколов, В. И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств: – 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] / В. И. Соколов – М.: Колос, 1992. – 399 с.

23. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин [Текст] / Под общ. ред. И. А. Сакуна. – Л.: Машиностроение, 1987. – 423 с.

24. Хазов, Б. Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования [Текст] / Б. Ф. Хазов, Б. А. Дидусев. – М.: Машиностроение, 1986. – 224 с.

25. Харламов, С. В. Конструирование технологических машин пищевых производств: Учеб. пособие [Текст] / С. В. Харламов – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 224 с.

26. Харламов, С. В. Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов пищевых производств: Учеб. пособие [Текст] / С. В. Харламов – Л.: Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1991. – 256 с.

27. Хозяев, И. А. Проектирование технологического оборудования пищевых производств: Учеб. пособие [Текст] / И. А. Хозяев – СПб.: Изд-во «Лань», 2011. – 272 с.

 

 

Учебное издание

Остриков Александр Николаевич

Абрамов Олег Васильевич

Прибытков Алексей Викторович

Потапов Андрей Иванович

 

 







Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.