thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 3

- Lực tác dụng lên trục khuấy bao gồm momen xoắn M x sinh ra do trở lực của môi trường (momen xoắn tác dụng từ bộ truyền động tới để cân bằng với momen xoắn sinh ra do trở lực của môi trường), lực hướng kính F r và lực hướng trục F a.
- Momen xoắn trung bình M x sinh ra do trở lực của môi trường tác dụng lên các cách của cơ cấu khuấy (khi áp suất trở lực hoặc trở lực riêng trên đơn vị dài q(r) phân bố như ở hình vẽ đối với cơ cấu khuấy bản hai cánh) có thể xác định theo công thức:.
- Trong đó: N – công suất khuấy,W.
- khối lượng riêng của môi trường khuấy, kg/m 3 d k – đường kính cánh khuấy, m.
- K N – hệ số công suất.
- Như vậy khi tính bền cần phải chú ý đến momen xoắn lớn nhất.
- Trong đó: C x.
- hệ số dao động tải lấy bằng 1.1-1.6.
- Trong đó: N đc – công suất động cơ, W.
- C x – hệ số chú ý đến dao động lực cản và lấy từ 1.1- 1.6.
- Lực hướng kính bằng lực tác dụng lên một cánh của cơ cấu khuấy (có điểm đặt lực cách đường trục của trục khuấy một đoạn r F ) và được xác định theo công thức:.
- Trong đó: N c – số cánh của động cơ.
- M x – momen xoắn tính theo công thức.
- Lực chiều trục đối với các cánh khuấy vận chuyển chất lỏng theo chiều trục (chân vịt, tuabin hở cánh nghiêng, bản cánh nghiêng, vít tải, băng) có thể xác định theo công thức:.
- Trong đó F a 1 – lực chiều trục gây ra do sức cản chất lỏng đi theo chiều trục, N.
- khối lượng riêng của môi trường khuấy, kg/m 3 v z – vận tốc chất lỏng theo chiều trục, m/s.
- N – công suất khuấy, W.
- diện tích tiết diện quay của cơ cấu khuấy, m 2.
- Trong đó F a à – lực chiều trục do áp suất dư, N p – áp suất dư, N/m 2.
- d t – đường kính trục tại nơi đặt hộp đệm, m Tổng lực chiều trục tác dụng lên trục khuấy là:.
- Nếu môi trường khuấy có nguy cơ đông cứng hoặc đặc thì có thể xuất hiện momen xoắn quá tải M xmax của động cơ, như vậy.
- (3-8) Trong đó.
- M max =2.7 – hệ số quá tải động cơ N đc – công suất động cơ, W.
- M  N – momen xoắn quy ước, Nm.
- Khi khởi động momen xoắn cản tác dụng lên trục khuấy sẽ lớn hơn lúc làm việc bình thường.
- quán tính của roto cua( động cỏ, của các bộ truyền động trục khuấy, của cánh khuấy, của môi trường khuấy và khắc phục trở lực chuyển động khuấy trộn của môi trường được khuấy, nghĩa là.
- Trong đó: i – tỉ số truyền động của bộ truyền.
- M xmax – momen xoắn khởi động của động cơ, Nm.
- M xk – momen xoắn trở lực của cánh khuấy khi khởi động, Nm.
- Momen xoắn cực đại tác dụng lên trục ở tiết diện A-A là:.
- từ các công thức trên ta rút ra công thức xác định momen xoắn.
- cực đại tác dụng lên trục cánh khuấy là.
- Từ sơ đồ chịu lực ta vẽ được biểu đồ momen xoắn và uốn..
- Dùng thuyết năng lượng ta có thể tìm được giá trị ứng suất tương ứng tại B:.
- Trong đó.
- xB – tương ứng là ứng suất uốn và ứng suất cắt tại B.
- M uB , M x – momen uốn và momen xoắn lúc làm việc tại B.
- W u , W x – momen chống uốn và chống xoắn tại tiết diện B.
- Ứng suất tương đương tính theo công thức trên mang đặc trưng biến đổi chu kỳ.
- Trong đó  cp  1 – ứng suất cho phép mỏi, N/m 2 và xác định theo công thức.
- 1 u – giới hạn bền mỏi, N/m 2 n -1 – hệ số an toàn mỏi và lấy 23.
- b – hệ số tác dụng bậc, đối với tiết diện ổ đỡ lấy.
- k d – hệ số độ lớn tra theo bảng sau.
- Hệ số độ lớn.
- Nếu môi trường có nguy cơ đông cứng hoặc đông đặc thì tải trọng gây đứt nguy hiểm nhất chỉ là tải trọng xoắn M x nên trục muốn bền phải thoả mãn điều kiện:.
- ứng suất cắt,N/m 2 M x – momen xoắn, Nm.
- cp – ứng suất cho phép và được xác định theo công thức.
- n T – hệ số an toàn, thường lấy 34.
- b – hệ số tác dụng bậc, đối với ổ đỡ thường lấy 1.11.2.
- Nếu môi trường không có nguy cơ đông cứng hoặc đông lạnh thì tải trọng gây đứt nguy hiểm nhất là tải trọng khởi động.
- Lúc này ứng suất tương đương tính theo công thức:.
- Trong đó M xBA – momen uốn tại tiết diện B ở giai đoạn khởi động.
- cp – ứng suất cho phép uốn, N/m 2 và xác định theo công thức  cp  3  cp với  cp ứng suất cắt cho phép

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt