6) Кинематическая схема привода центрифуги

Приведем кинематическую схему привода для установки, описанной в 1 вопросе.

1 – эл. двигатель, 2 – ременная передача, 3 – вал, 4 – подшипники, 5 – ротор.

В общем случае компоновка кинематической схемы привода состоит из стадий:

1. определение общего передаточного числа (n_дв / n_{раб.орг});

2. разбивка передат. числа на ступени

3. выбор редуктора, передач

4. условное обозначение на схеме

5. упрощение (оптимизация схемы)

7) Обоснование выбора подшипников и конструкционных материалов

В зависимости от назначения центрифуг их изготавливают из различных материалов. Выбор материала определяется требуемыми прочностными св-ми и коррозионной стойкостью материала в обрабатываемой среде, а также низкой стоимостью, возможностью простой утилизации, недефицитностью и т.д. Так например ротор и кожух центрифуг может изготавливаться из нелегированных черных металлов, из легированных сталей (40Х, 40ХГ, 40ХГС, 12Х18Н10Т и др.). Корпуса подшипников из чугуна (СЧ 18-36). Валы изготавливают из сталей (40Х). Барабан или корзину выстилают изнутри фильтровальной тканью: бязью, сукном либо бельтингом.

Выбор подшипников осуществляется в соответствии с действующими нагрузками на опоры. В центрифугах применяются шариковые радиальные подшипники, в случае вертикального расположения ротора необходим подпятник (упорный или радиально – упорный подшипник). Также могут применяться подшипники скольжения.

8) Модернизация

В качестве направлений модернизации центрифуг можем отнести следующие:

- разработка более совершенных тормозных систем (очень важно, т.к. валы и роторы центрифуг работают в области гибкого вала и при остановке необходимо преодолеть зону резонанса);

- выбор материалов роторов, обладающих более низкой плотностью и шероховатостью поверхности (с целью снижения массы конструкции и затрат на преодоление сопротивления от трения о воздух);

- разработка виброизолированных конструкций; и т.д

9) Расчет на прочность основных деталей и узлов

Р асчетная схема. Конструктивная особенность повышения жесткости за счет снижения частоты собственных колебаний

Барабаны центрифуг относятся к быстровращающимся оболочкам. Основной силой явл. центробежная С = mw²r. Из безмоментной теории расчета оболочек известно, что макс. явл кольцевое напряжение (Т₁), которое в 2 раза превосходит меридиональное. С другой стороны на стенку действует слой жидкости dx, на расстоянии х (напряжение Т₂). Т.к. ротор центрифуги перфорирован, то вводится коэф. перфорации. Тогда суммарное напряжение, действующее на стенку Т = Т₁ + Т₂.

запишем условие прочности:

Из данного условия проверяется толщина стенки ротора.

Порядок расчёта вала ротора: - Принимаем диаметр вала; - Определяем допустимую частоту вращения вала; - Определяем прогиб вала от действия массы ротора и высушиваемого материала; - Рассчитываем реакции опор с учётом действия неуравновешенных масс и прогиба вала, - Определяем напряжение в опасном сечении вала и сравниваем с . Рассчитывают вал на устойчивость.