Pentru centrifuge, există o anumită excentricitate a masei rotorului încărcat în raport cu axa de rotație. Acest lucru este cauzat atât de echilibrarea ne-ideală a rotorului, cât și de o distribuție care nu este complet simetrică a sedimentului în rotor. Când arborele se rotește cu rotorul, excentricitatea maselor provoacă apariția unei forțe centrifuge corespunzătoare, care cauzează deformarea arborelui. Se produce bătaia periodică a arborelui. În cazul în care frecvența acestor bătăi coincide cu frecvența de oscilație naturală a arborelui, apare o rezonanță. Numărul de rotații ale arborelui care corespund momentului de rezonanță este numit critic.
Figura 66 Schema pentru calculul vitezelor critice ale arborelui de centrifugă
Rotorul este montat pe porțiunea proeminentă cantilevered prin rotație în două suporturi, așa cum se arată în figura 66. Masa rotorului cu suspensia sa de umplere atât de mare în comparație cu masa arborelui și fixată pe aceste părți, acestea din urmă pot fi neglijate. La determinarea pe teoria că critica cr vitezei w a arborelui ia forma unei curbe plane, iar planul de îndoire este rotit în jurul liniei lagărelor.
Vom avea următoarea imagine a rotației arborelui. Rotorul se rotește în jurul axei curbe plane a arborelui cu viteza de rotație a arborelui, iar arborele se rotește în jurul axei sale cu aceeași viteză unghiulară w și în aceeași direcție cu rotorul. Se poate demonstra că, în acest caz, forța centrifugă va acționa asupra rotorului și momentului în care va avea tendința de a roti axa arborelui în poziția inițială. Momentul M este efectul giroscopic al masei cu rotație rapidă, Io și Ie sunt momentele de inerție a masei cilindrului față de axa sa și față de diametrul său care trece prin centrul de greutate.
Dacă ambii rulmenți sunt rigizi, atunci viteza critică a rotorului unei astfel de centrifuge este determinată de următoarea expresie:
unde a este distanța dintre centrul masei rotative din punctul de atașare a rotorului.
Valorile sunt coeficienți numiți factori de influență. care sunt determinate de următoarele expresii:
unde l1, m-lungimea consolei; I1, Nm - momentul inerției secțiunii consolei; l2, m - lungimea intervalului dintre lagăre; I2, Hm este momentul de inerție al secțiunii arborelui în intervalul de timp.
Cazul considerat aici, când rotația planului axei curbe a arborelui are loc în aceeași direcție cu rotația arborelui pe axa sa, se numește precesie directă.
Un alt caz posibil este precesia inversă, atunci când planul arborelui curbat se rotește la o viteză w. dar în direcția opusă rotației arborelui în jurul axei sale. În acest caz, formula (4.102) rămâne în vigoare, dar formulele de calcul al coeficienților Au sunt modificate.
Este evident că, pentru a asigura funcționarea corectă a centrifugii este necesar ca viteza de operare este destul de departe de viteza critică calculată pentru precesie pozitive și negative, și pot fi amplasate în afara intervalului dintre ele și în interiorul acestuia.
În unele modele de centrifugă, rulmentul este fixat între mai multe arcuri, astfel încât arborele poate să devieze de la verticală. Semnificația acestui design este de a reduce viteza critică de rotație a arborelui. Dacă, atunci vibrația dispare, centrifuga funcționează liniștit, fără bătăi. Se obțin rezultate bune.
Dacă, atunci, arborele este cunoscut. se numește flexibil. Este evident că instalarea unui rulment elastic este deosebit de adecvată, dacă materialele sub formă de bucăți sunt supuse procesării, a cărei montare uniformă este practic imposibil de realizat. Instalarea unui rulment elastic este utilă, deoarece atenuează efectul dezechilibrelor structurale și de instalare, care pot apărea într-un fel sau altul, chiar și cu o balansare atentă a mașinii.
Determinarea vitezei critice în cazul unui rulment flexibil este de asemenea efectuată conform formulei (4.102), dar valorile coeficienților A și B variază, precum și valorile coeficienților de influență.
Influența factorilor individuali asupra vitezei critice
Influența factorilor individuali asupra vitezei critice
Principiul general este acesta: cu cât arborele este mai flexibil, cu atât este mai mică viteza sa critică și cu cât este mai greu, cu atât este mai mare viteza critică. Cu alte cuvinte, cu cât o forță dată este mai mare, deformarea arborelui, viteza critică este mai mică, prin urmare orice modificare a parametrilor sistemului, care determină o creștere a deformării, duce la o scădere a vitezei critice.
Pentru a reduce conductorul w cr: o reducere a diametrului arborelui; măriți lungimea arborelui (intervalul între suporturi și consola); scădere (I0 - Ie), deoarece aceasta reduce momentul giroscopic; creștere în plecare d. ceea ce duce la o creștere a deformării; instalarea unui rulment elastic. Arborii pot funcționa atât la o viteză mai mică decât viteza critică, cât și la. În primul caz, arborele este numit rigid, în cel de-al doilea, așa cum am menționat deja. flexibilitate.
Experiența a arătat că pentru arborii rigizi ar trebui să existe:
Pentru o bună performanță în centrifugă, se recomandă:
Considerațiile de mai sus privind influența factorilor individuali indică căile care duc la o schimbare în wcr la partea dorită. Cu toate acestea, nu trebuie să pierdem din vedere faptul că fiecare dintre aceste căi poate fi folosit în anumite limite. Astfel, diametrul arborelui poate fi redus în limitele compatibile cu rezistența acestuia. Creșterea lungimii arborelui poate duce la o creștere nedorită a dimensiunii. Arcurile rulmentului elastic nu trebuie să se așeze, etc.
Întrebări pentru repetare
1. Principiul separării suspensiilor și emulsiilor în domeniul forțelor centrifuge.
2. Diviziunea centrifugelor în conformitate cu principiul acțiunii.
3. Filtre centrifuge, domeniul de aplicare.
4. Centrifuge de nămol, domeniul de aplicare.
5. Factorul de separare.
6. Clasificarea centrifugilor prin factorul de separare.
7. Clasificarea centrifugilor prin metoda deversării sedimentelor.
8. Clasificarea centrifugelor conform schemei și fixarea arborilor rotorului.
9. Nomenclatorul modelelor de bază ale centrifugelor.
10. Descărcarea gravitațională a sedimentelor.
11. Deversarea pistonului de sedimente.
12. Îndepărtarea cuțitului sedimentului.
13. Descărcarea inerțială a sedimentelor.
14. Descărcarea vibrativă a sedimentelor.
15. Dispozitivul, principiul centrifugii cu pendul, avantaje, dezavantaje, domeniu de aplicare.
16. Dispozitivul, principiul funcționării centrifugei de suspensie, avantajele, dezavantajele, domeniul de aplicare.
17. Dispozitivul, principiul funcționării centrifugei cu îndepărtarea cuțitului de nămol, avantaje, dezavantaje, domeniu de aplicare.
18. Dispozitivul, principiul centrifugii cu descărcarea pistonului de nămol, avantaje, dezavantaje, domeniu de aplicare.
19. Dispozitivul, principiul centrifugii cu descărcare verticală a nămolului, avantaje, dezavantaje, domeniu de aplicare.
20. Calculul unei centrifuge cu șarje.
21. Calculul energiei unei centrifuge cu șarje.
22. Calculul centrifugii de filtrare cu îndepărtarea cuțitului de precipitat.
23. Calculul energiei unei centrifuge automate de filtrare cu îndepărtarea cuțitului de sedimente.
24. Calculul unei centrifuge de uscare cu îndepărtarea cuțitului de sediment.
25. Calculul centrifugei pentru șnec cu precipitații.
26. Calculul energiei centrifugei cu arbore.
27. Calculul grosimii peretelui rotorului centrifugii.
28. Calcularea vitezei reale a rotorului de centrifugă.
29. Conceptele de precesie rotor centrifugare directă și inversă.
30. Conceptele arborelui rotor rigid și flexibil al centrifugei.
31. Soluții tehnice care conduc la o reducere a vitezei de rotație critice a arborelui de centrifugare.
1. Kantorovich Z.B. Mașini pentru industria chimică. М-: Inginerie mecanică, 1965. 415c.
3. Lukyanenko VM A. Centrifuge industriale. M. Chemistry, 1974. 376p.
4. Lukyanenko VM Taranets A.V. Centrifugelor. M. Khimiya, 1988. 384p.
5. Lyskovtsov IV Separarea lichidelor pe aparatele centrifuge. M. Machine Building, 1968. 144s.
6. Mașini și aparate de producție chimică, Ed. II De la Cernobîl. M., Engineering Engineering, 1975. 456p.
7. Sokolov V.I. Centrifuge industriale moderne. Ed. 2-e, M. Mashinostroenie, 1967. 523c.
8. Sokolov V.I. Centrifugarea. M. Chemistry, 1976. 407p.
9. Finerman IA Calcularea și proiectarea centrifugilor cu șurub. M. Mashinostroenie, 1981. 133c.
10. Shkoropad D.E. Novikov OP Centrifuge și separatoare pentru industria chimică. M .: Chimie. 1987. 256s.
11. Shkoropad D.E. Centrifuge pentru producția chimică. M. Machine building, 1987. 256s.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: