Расчет укрепления отверстий в камере распределительной по ГОСТ 24755-81

2.1.3 Расчет укрепления отверстий в камере распределительной по ГОСТ 24755-81

2.1.3.1 Данные для расчета

Внутренний диаметр аппарата 1200 мм

Давление расчетное 2,5 МПа

Температура расчетная 100⁰С

Исполнительная толщина стенки обечайки камеры

распределительной 14 мм

Условный проход штуцера  200 мм

Длина штуцера 180 мм

Расчетная толщина стенки обечайки 4,06 мм

Исполнительная толщина стенки штуцера 16 мм

Прибавка к расчетной толщине стенки штуцера для

компенсации коррозии 2 мм

Прибавка для компенсации минусового допуска  0,8 мм

Материал обечайки Сталь 16ГС

Материал патрубка штуцера  Сталь 16 ГС

Рисунок 2.4 – Схема укрепления отверстия

2.1.3.1.1 Расчет минимального диаметра отверстия, не требующего дополнительного укрепления, производится по следующей формуле:

, ( 2.14 )

где D_Р – расчетный внутренний диаметр, мм.

S_p– расчетная толщина стенки обечайки, мм

мм.

Следовательно, отверстия диаметром 285 мм и менее при толщине обечайки кожуха 14 мм дополнительного укрепления не требуют.

2.2 Расчет насоса

2.2.1 Расчет корпуса центробежного насоса

Задача расчета

Задачей проверочного расчета является определение отбракованной толщины стенки корпуса и сравнение ее с действительной толщиной стенки корпуса.

Рисунок 2.5 – Расчетная схема корпуса

2.2.1.1 Данные для расчета

Наибольшее рабочее давление в насосе, Р 0,5 МПа

Действительная толщина стенки корпуса насоса, δ_д 18 мм

Наибольший наружный диаметральный размер

корпуса в месте замера, D 280 мм

Рабочая температура, t_р 100°С

Материал корпуса 25Л

Расчет

При проверочном расчете насоса должно выполняться условие:

δ_д > δ_отбр (2.15)

где δ_отбр - отбраковочная толщина стенки корпуса, мм;

δ_д - действительная толщина стенки корпуса, мм;

Определяется по формуле:

, (2.16)

где Р - наибольшее рабочее давление в насосе, МПа;

D - наибольший наружный диаметр,мм;

σ_пред - предельное напряжение для материала корпуса, при t=100°C для стали 25Л δ_пред=106 МПа;

Проверяем условие отбраковки 3>1,32 мм

Толщина стенки корпуса значительно превосходит отбраковочную, следовательно, прочность корпуса обеспечена.

2.2.2 Расчет вала насоса на прочность и виброустойчивость

Задачей расчёта является определение приведённого напряжения в опасном сечении вала к сравнении его с допускаемым, а также определение критической скорости вала и сравнении её с рабочей.

2.2.2.1 Данные для расчёта

Мощность на валу 4,5×10³ Вт

Число оборотов 2950 об/мин

Материал вала Сталь 40Х

Масса рабочего колеса 11,2 кг

Масса полумуфты 0,22 кг

2.2.2.1.1 Расчёт изгибающих и крутящих моментов. Рассчитываем напряжения в опасных сечениях вала.

R_A и R_B рассчитываются из условия:

Сумма изгибающих моментов относительно А и В(рисунок 2.6):

Σ М_D = 0; G_K · 627 - R_B · 285 - R_A · 130 = 0;

Σ M_C = 0; R_A · 497 – G_м · 627 + R_В · 360 = 0;

где G_M – вес полумуфты, Н;

G_K – вес колеса, Н;

R_B=; (2.17)

R_A=; (2.18)

R_A==243 Н;

R_B==349,2 Н.

Рисунок 2.6 – Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Проверка: М_D= 0;

-G_м∙627+ R_A× 497-R_B∙342 =0; (2.19)

-2,2∙627+243 × 497-349∙342 = 0.

Крутящий момент рассчитывается по формуле:

 (2.20)

где, n- число оборотов

N-мощность на валу,