搅拌机设计计算

搅拌机的设计计算

7.5kw 搅拌机设计：

雷，此时为湍流，2

K Np ==φ常数。

查表知：诺数的计算：

4

032

.08.0130010436833Re 260

85

2⨯≈===⨯⨯μραi

n 即4

10Re >蜗轮式，四平片时，5.42

=K 。

由公式5

1

3d n N N p ρ=，式中Np ——功率准数。

则，搅拌功率5

1

32d n K N ρ= 5

360

858.0)(13005.4⨯⨯⨯= W W 45.55450== 则，电机的最小功率为： η

N

N =电 ，取η=0.85

则KW N 41.685

.045.5电

==

则选用电机的功率为7.5KW 。

圆盘直径φ450mm ，选定叶轮直径φ800mm 。

桨叶的危险断面Ⅰ—Ⅰ（如上图）：

该断面的弯矩值： （对于折叶蜗轮）

θSin n

N x r x Z

j M 155

.90

30⨯⨯

⨯

=-

式中n ——转速；N ——功率；

x ——桨叶上液体阻力的合力的

作用位置。

计算公式为：

32

314

2414

30r r

r r x --⨯= 3

34412.04.012.04.04

3--⨯

= =0.306(m)

则θ

Sin n

N x r x Z

j M 155.90

30⨯

⨯

⨯

=

-

03

451

85

105.7306

.0225.0306.04

55.9Sin ⨯⨯⨯=⨯- =78.86（N.m ）（Z=4叶片，θ=45°倾

角）

对于Q235A 材料，MPa 240~2205

=σ

当取n=2~2.5时，[σ]=88~100Mpa. 取[σ]=90Mpa 计算，得62

bh =ω（矩形截面） 且b=200mm ，求h 值。 由][σω≥M

有6

66.810906

22.0⨯≥⨯⨯h η,

可得h ≥0.00512m, 即h ≥5.12mm

考虑到腐蚀，则每边增加1mm 得腐蚀余量。 即，需叶片厚度为≥7.12, 取8mm 厚的钢板。

叶轮轴扭转强度计算验证

叶轮轴选用φ76×5的无缝钢管，材料20号钢。对于20号钢，其许用剪切应力[τ]=40M P a ；许用扭转角[φ]=1°/m ；G =80G P a 。则 扭矩：

选用20号钢φ76×5无缝钢管满足强度和刚度要求。

)

(8403.855

.72.1592.159Nm n N M k =⨯==8684

.076

5

276=⨯-==D d α)(6.1411767)8684.01(7632

14

.3)1(32

44444mm D p =-⨯⨯=

-=

απ

τ)

(8.371512

766

.141176723mm D w p

n ===τMPa

MPa W M n 40][)(6.228

.37151108403

max max =<=⨯==ττ14

.36.141176710801801084018033max max ⨯⨯⨯⨯⨯=

⨯=πτϕp G M m

m

mm

︒

=<︒

=︒

⨯=-1][426.01026.44ϕ