Барабанная сушилка для сушки сахарного песка (стр. 9 из 9)

Температура наружной поверхности барабана:

.

Перепад температур в бандаже:

.

Напряжение в бандаже от температурных воздействий:

на наружной поверхности:

;

на внутренней поверхности:

.

Сравниваем полученные значения напряжений с допустимыми:

; (3.127)

; (3.128)

;

Условие прочности по температурным напряжениям выполняется.

2.4.9 Расчет бандажа на выносливость

Момент сопротивления бандажа:

; (3.129)

;

Максимальное напряжение в сечении бандажа под опорой

:

на наружной поверхности:

; (3.130)

;

на внутренней поверхности:

; (3.131)

.

Максимальное напряжение в сечении бандажа под опорой

:

на наружной поверхности:

; (3.132)

;

на внутренней поверхности

; (3.133)

.

Напряжения на наружной поверхности бандажа:

максимальное:

; (3.134)

;

минимальное:

; (3.135)

;

среднее:

; (3.136)

;

амплитуда напряжений цикла

; (3.137)

.

Напряжения на внутренней поверхности бандажа:

максимальное:

; (3.138)

;

минимальное:

; (3.139)

;

среднее:

; (3.140)

;

амплитуда напряжений цикла:

; (3.141)

.

Коэффициент запаса прочности:

на наружной поверхности:

; (3.142)

на внутренней поверхности:

; (3.143)

Где

- коэффициент концентрации напряжений стыковых швов с полным проваром для стали 35Л [8, стр.259];

- коэффициент чувствительности материала бандажа к асимметрии цикла [8, стр.259];

- коэффициент состояния поверхности для стали 35Л согласно [8, табл.3.26, стр.253];

- коэффициент влияния размеров поперечного сечения на сопротивление усталости, принимаем согласно [8, табл.3.27, стр.254];

- предел выносливости для стали 35Л, принимаем согласно [8, табл.3.26, стр.253].

В численном значении получаем:

;

.

Нормативный коэффициент запаса прочности

; (3.144)

Где

- коэффициент, учитывающий неточность в определении нагрузок, [8, стр.254];

- коэффициент, учитывающий неоднородности материала и повышенную его чувствительность к недостаткам механической обработки, [8, стр.254];

- коэффициент условий работы, учитывающий степень ответственности детали, [8, стр.254].

Значение нормативного коэффициента составит:

Проверяем условие выносливости бандажа

; (3.145)

; (3.146)

;

.

Условие выполняется, следовательно, выносливость бандажа при заданных нагрузках обеспечена.

ВЫВОДЫ

В процессе выполнения проекта разработана конструкция барабанной конвективной сушилки для сушки сахарного песка и проведены расчеты, подтверждающие работоспособность аппарата: технологический, кинематический, энергетический и прочностной.

При выполнении технологического расчета определены основные параметры сушильного агента (воздуха), расход сушильного агента и расход тепла на сушку, а также получены основные размеры сушильного барабана: рабочий объем сушильного пространства барабана, диаметр и длина барабана.

Рабочая скорость сушильного агента в сушилке меньше, чем скорость уноса частиц наименьшего размера. Это соответствует условию, что частицы высушиваемого материала не должны уноситься потоком сушильного агента из барабана.

При выполнении энергетического расчета определены моменты на валах передаточных механизмов кинематической цепи и требуемая мощность привода. По полученному значению мощности выбран стандартный электродвигатель.

В процессе кинематического расчета определены все основные параметры передаточных и исполнительных механизмов: общее передаточное отношение от вала электродвигателя до вала ведущего звена исполнительного механизма, конструктивные параметры зубчатой передачи барабанной сушилки, частоты вращения валов.

В процессе выполнения прочностного расчета проведены расчеты барабана на прочность, жесткость и выносливость, определены нагрузки, действующие на бандаж: изгибающий момент и нормальная сила, а также определены геометрические размеры бандажа и опорного ролика.

При расчете получили, что условия прочности, жесткости и выносливости выполняются.

Таким образом, разработанная конструкция барабанной сушилки для сушки сахарного песка является оптимальной, и проведенные расчеты обеспечивают надежность работы аппарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности / М.Е. Иванов, В.М. Олевский, Н.И. Поляков и др. – М.: Химия, 1990. – 288с.: ил.

2. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для техникумов. 2-е изд. – М.: Химия, 1962. – 848 с.

3. А.С. Тимонин. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Т.1. – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2001. – 756с.

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учеб. Пособие для вузов Под ред. П.Г. Романкова. 10- изд. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

5. Примеры и задачи по курсу «Машины и аппараты химических производств» (технологические расчеты): Учеб. пособие/ В.М. Ульянов, А.А. Иванов, А.А. Сидягин, А.И. Пронин, В.А. Диков; Под ред. В.М. Ульянова; Нижегород. гос. техн. ун-т. Н.Новгород, 2003.356 с.

6. Остриков А.Н., Парфенопуло М.Г., Швецов А.А. Практикум по курсу « Технологическое оборудование» / Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж, 1994. – 424с.

7. Чернавский С.А. Проектирование механических передач. М.: Машиностроение, 1984.

8. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учеб. пособие для студентов втузов / М.Ф. Михалев, Н.П. Третьяков, А.И. Мильченко, В.В. Зобнин; Под общ. ред. М.Ф. Михалева. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. – 301 с ., ил.

9. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ие, 1981. – 382 с., ил.