Расчет на прочность вала пропеллерной мешалки

Для того, чтобы быть уверенным в том, что вал мешалки под нагрузкой не сломается в опасном сечении, необходимо сделать его расчет на прочность. Расчет складывается из определения реакций в точках крепления вала, вычислении эквивалентного напряжения в самом опасном сечении и его сравнении с допускаемым напряжением на прочность.

1. Сосредоточенная центробежная сила (Н), действующая на деталь

P1 = m1 A1 .

2. Приведенная центробежная сила (Н)

PВ = mвВ ? ? AВ .

3. Сумма моментов сил (Н? м) относительно опоры Б

MБК = P1 1 .

4. Реакция (Н) опоры А

RA = .

5. Сумма моментов сил (Н? м) относительно опоры А

MAK = P1 (Ln+1) .

6. Реакция (Н) опоры Б

RБ = .

7. Изгибающий момент в опасных по прочности сечениях

Mz1 = PВ (LK - z1) + P1(1 - z1).

8. Крутящий момент (Н? м)

M1 = ? N ? 10-3 ,

где N - мощность, потребляемая мешалкой, Вт.

9. Момент сопротивления вала в опасных сечениях

W1 = ,

где dz1- диаметр вала в опасном сечении, м.

10. Эквивалентное напряжение (Па) в опасных по прочности сечениях

.

11. Допускаемое напряжение на прочность

,

где - предел выносливости материала вала ,Па; kм- масштабный коэффициент; k- коэффициент концентрации напряжений; kзап- коэффициент запаса прочности.

12. Чтобы проверить вал мешалки на прочность необходимо сравнить допускаемое напряжение на прочность и эквивалентное напряжение в наиболее опасном сечении

,

где

В противном случае (если эквивалентное напряжение больше допускаемого) необходимо увеличить диаметр вала мешалки и повторить расчет.