Chương 5: Tính các ổ đỡ trục
khuấy
Tính các ổ đỡ với các phản lực ổ đỡ như sau:
Ổ đỡ trên vừa chòu lực hướng kính được tính theo công thức
F
x
c
uB
rrA
ar
Ml
Na
M
a
l
FF
2
1














rB
Trong đó a – khoảng cách giữa hai ổ đỡ, m
d
ti
– đường kính trục tại chỗ mắc hộp đệm, m
Để đảm bảo một loại ổ kích thước cho sẵn có thể chòu được
lực nói chung thì cần phải chọn khoảng cách a hợp lý. Thường tỉ
lệ
105
d
a
ti
 là hợp lý.
3.1 TÍNH BỀN CƠ CẤU KHUẤY
3.2.1 Tính bền cơ cấu khuấy cánh thẳng
Sơ đồ chòu lực: muốn tính toán chính xác cơ cấu khuấy cần
phải xác đònh được sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu khuấy, được
quyết đònh bởi cấu trúc chong chóng. Do quan hệ dòng chảy ở
trong thiết bò khuấy với các cánh khuấy và thùng khuấy khác
nhau nên hiện nay mới chỉ biểu diễn được các công thức gần
đúng. Đó là do ảnh hưởng của nhiều yếu tố: loại và dạng cánh
khuấy, loại thùng khuấy, chuẩn số Reynolds, chuẩn số Frul, sự
tạo xoáy … Mặt khác, việc xác đònh lực tác dụng lên cánh khuấy
còn do yếu tố động lực học (dao động độ cứng). Vì thế, chỉ có
thể đưa ra các phương phap tính gần đúng sức bền của các cánh
của cơ cấu khuấy.
Khi cánh cơ cấu khuấy chuyển động thì chòu tác dụng của áp
suất cản của môi trường theo đònh luật Newton



. Tỉ số r
F
/ r
k
phụ thuộc vào chế độ
khuấy và thùng khuấy.
3.2.1.1 Tính chiều dày cánh của cơ cấu khuấy
Giá trò lớn nhất của momen uốn xuất hiện tại chân của cánh
được xác đònh theo công thức:
bvCpbrq
p

2'
)( 



CbFu
FrrM 
max

(3-14)
trong đó M
umax
– momen uốn lớn nhất, Nm
r
F
– khoảng cách giữa điểm đặt lực và trục cơ cấu
khuấy, m
r

b
u
N
M
r
r
r
r
M













Chiều dày cánh S xác đònh theo công thức:

T
Tu
b
nM
S


22'
)(


Lực cánh tác dụng lên một phân tố diện tích dA=bdr của cánh
khuấy là:

bdrrCdrrqdF
pC
22'
2
1
)(


(3-18)
Trong đó C’
p
– hệ số trở lực
Lực tổng tác dụng lên một tổng của cơ cấu khuấy là:
 


33
2'
22'
62
1
bk
p

C
và trục quay của cơ cấu
khuấy xác đònh theo công thức:




























=(0750.805)r
k
 Đối với thùng khuấy không tấm chắn có cơ cấu khuấy làm
việc ở chế độ khuấy rối (Re
k
>10
4
) sẽ không tồn tại vận tương
đối giữa cánh cơ cấu khuấy và môi trường khi r<r
0
(r
0
-bán kính
phần lõi chất lỏng, phần này chuyển động với vận tốc bằng vận
tốc cánh khuấy có bán kính r tương ứng). Như vậy, chỉ tồn tại
lực phân bố dài ở r>r
0
, vì ở phầnôc1 tương đối giữa cánh khuấy
và môi trường khuấy:

75.0
0
0








r
rr
bC
rq
p


Lực cản tác dụng lên một phân tố diện tích dA = b.dr của
cánh khuấy là:
dr
r
r
rr
bC
drrqdF
p
c
2
75.0
0
0
2'
2
)(







)(
00

















Momen lực tác dụng lên một phân tố diện tích cánh dA=bdr
là:










0


Sau khi lấy tích phân ta có:



























r
r
r
r
bC
N
M

Khoảng cách r
F
giữa điểm đặt lực và trục quay cũng xác đònh
từ công thức sau bằng cách thay F
c
và M
x
/ N
c
từ các biểu thức
trên ta có:








































5.3
0

r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
Qua thực nghiệm cho ta thấy r
0
/r
k
= 0.350.75 vì vậy điểm đặt
lực sẽ là r
F
= (0.830.94) r
k
.
Không thể tính lực tác dụng theo công thức F
r
= F
c
=M
x
/ r
F