【正文】 060 ??????? hTLnfPC (48) 得 C = N5 8 10 1 5 0 0 060601 167 ??????? ???? 選擇軸承型號(hào) 查有關(guān)軸承的手冊(cè)，根據(jù) d= 27mm，選得軸承 2300軸承 合適。 ④ 按運(yùn)動(dòng)方式可分為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)軸承。表中 ? 為滾動(dòng)軸承與套圈接觸的公法線與軸承徑向平面之間的夾角。 根據(jù)支承處相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。 齒根彎曲強(qiáng)度校核 中心距 mm1802 21 ??????? 蝸桿 螺旋線升角 ? rc t a nqza rc t a n 1 ???? 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 查表有蝸輪 材料的基本許用彎曲應(yīng)力為 ? ???F? 46MPa 計(jì)算壽命系數(shù) NKFN69 10? = 109 76 ?? 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? ? ?F? ? ? FNF K?? ? = MP?? 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F? ，查表得 ， ?FY 221 2dd c FF YKT ?? ? (44) F? = ? ?FMPMP ????? ???? 5 ? 故齒根彎曲疲勞校核合格。2T 為 蝸 輪轉(zhuǎn)矩，單位為 N 計(jì)算攪拌器功率的目的有兩個(gè)： — 是解決不同形式的攪拌樣能向被攪拌的介質(zhì)提供多少功率，以滿足攪拌過程的要求；二是為攪拌器弧度計(jì)算批供依據(jù)。 攪拌器功率的確定 所謂攪拌器功率包含兩 個(gè)不同的概念、即攪拌功率和攪拌作業(yè)功率。密封 盤根形狀尺寸國(guó)家已有標(biāo)淮，這里不再贅述。由于攪拌軸密封引起的漏油，不但浪費(fèi)油料，而且污染了鉆井液。它必須在決定了 漿 葉的直徑 =寬度 =數(shù)量，并相應(yīng)決定了攪拌器的功率后，對(duì) 漿 葉進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)來進(jìn)行。而開啟 蝸 輪式戶用得最多的是平直葉片。彎葉開啟式 蝸 輪的排出性能好，對(duì)固 — 液 相懸浮也很適合。 適合固 — 液 懸浮的 漿 型有 蝸 輪式和推進(jìn)式以及 漿 式兩 種。上層 漿 葉離液面距 離至少為 15 fd ，推進(jìn)式則要取 H／ 3，以防止產(chǎn)生旋 渦 ， 漿 面外露。在高粘度時(shí)，上下攪動(dòng)的范圍僅處 漿 徑的 1／ 2，所以必須增加攪拌層數(shù)，層間距一般取為 fd 。 6漿 葉寬度取決于粘度大小和動(dòng)力消耗之多少。 — 液乳化效果，提高剪切力，可增加轉(zhuǎn)速，減少 漿 徑，一般 fd ／ D為1／ 16— 1／ 10。 1. 鉆井液循環(huán)罐中出現(xiàn)“圓柱回轉(zhuǎn)區(qū)”時(shí)，說明這一部分混合很差，攪拌 不好。選擇合理的葉輪尺寸，就能夠提供給攪拌過程所需要的動(dòng)力，還能提供良好的流動(dòng)狀態(tài)，完成預(yù)期的操作目的。 計(jì)算 公式 如下： 3fQd dnNQd ??? (35) 3fQc dnNQ c ??? (36) (37) 50e ed ??? R RNN (38) (39) (310) 式中： dQ —— 排出流量， s/m3 cQ —— 循環(huán)流量， sm/3 cd NN ,—— 分別為排出流量數(shù)及循環(huán)流量數(shù) n —— 攪拌器轉(zhuǎn)速 fd —— 攪拌 漿 葉 直徑 80??? e e R RNN ???????????????????????????fffQ dHDddbzN ???????????????????????????fffQ dHDddbzN泥漿攪拌器設(shè)計(jì) 21 b —— 液 漿 寬度 D —— 大罐寬度 K—— 漿 型系數(shù) H—— 液體深度 Z—— 葉片數(shù) eR —— 雷諾數(shù) udn fe ??? ?R (311) 式中： —表面粘度—? —密度—? 表 33 漿 葉系數(shù)： 漿型系數(shù) 平漿、平直葉開式 蝸 輪 平直葉圓盤 蝸 輪 后彎 葉開啟 蝸 輪 K 以上公式的嚴(yán)格應(yīng)用條件是： ① 集合尺寸的相對(duì)關(guān)系是： ?Df ?? fdb ?DC 式中， C為 漿 葉離罐底的距離。圖中 漿 葉排出量 為 dQ ． 吸引挾帶量力 tQ ， 總的循 環(huán)流量為 Qc。各種 漿 葉因其形狀、運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的不同而各具有不同的排出流量 。旋渦 中心的液體幾乎與攪拌軸同步，形成一個(gè)圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)，在低粘度情況下．其直徑大約為 漿 徑的 70％。螺旋葉面有水平環(huán)流、徑向流和軸向流，其中軸向流最大。增大轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，液體的徑向流動(dòng)逐漸增大。 蝸 輪式 (屬于 平葉和折葉 )、和推進(jìn)式 (居于螺旋面葉 )葉輪。 為了 保證鉆井液中固相顆粒在罐內(nèi)的均勻懸浮，必須提供一個(gè)適中的湍流流態(tài) 、葉輪形狀、數(shù)量及轉(zhuǎn)速。要解決液體的對(duì)流問題，不能單靠提高攪拌器轉(zhuǎn)速和循環(huán)流量。從理論上講，只要攪拌液的上升速度大于固相沉降速度，就可使固體顆粒懸浮起來。 表 33 攪拌器型式和適用條件 攪拌器型式 流動(dòng)狀態(tài) 攪拌目的 攪拌器容積 轉(zhuǎn)速范圍r/min 對(duì)流循環(huán) 湍流擴(kuò)散 剪切流 低粘度混合 分解 溶解 氣體吸收 蝸輪式 * * * * * * * 1~100 10~300 漿式 * * * * * 1~200 10~300 推進(jìn)式 * * * * 1~1000 10~500 折葉開啟式蝸輪 * * * * 1~1000 10~300 泥漿攪拌器設(shè)計(jì) 19 攪拌葉輪形狀與流態(tài)的關(guān)系 固液 相攪拌過程問題復(fù)雜，因?yàn)榧扔泄桃簝上辔镄缘牟煌?，又存在著較大的密度差異。很少再選 漿 式和推進(jìn)式，而開啟式 蝸 輪最常用 的是平直葉片。經(jīng)過長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累和試驗(yàn)研究，各種類 型葉輪尺寸的相對(duì)關(guān)系都已有一個(gè)大致的范圍，超過這些范圍設(shè)計(jì)出來的葉輪．無論外觀或性能都不會(huì)理想。 ? ? ? ? mmNM e ???????? 72527 ⑦ 確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 MP aMP adWM 327ee ????? 查表得 ? ? ? ?b1e1 ,60 ??? ??? 滿足M P ab 的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度 。 ⑤ 確定軸上圓角和倒角尺寸 ,參考 文獻(xiàn)相關(guān)表有， 軸段倒角為 ?451? ,圓角半徑為5mm。 ② 確定各軸段的直徑。確定 蝸 輪從 動(dòng) 軸 的 右端裝入， 蝸 輪的左端用軸肩定位，右端用套筒定位。 初選最小軸徑 KWPP ????? ? 計(jì)算公式 ： 3 1min 0 1pdAn? (33) 式中 ： 1n —— 軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 1P — — 軸Ⅰ傳遞的功率，單位為 kW； 0A — — 由軸的許用應(yīng)力所確定的系數(shù)。 驗(yàn)算有 ： NTF 551 2t 101962d2 ?????? 式中： 2T —— Ⅱ軸傳遞的扭矩，單位為 ?mmN ； tF —— 法向載荷在節(jié)點(diǎn)處沿圓周方向的分力，單位為 N ； 35tt ??????? FK AH? 計(jì)算知載荷合格。 壽命系數(shù) ： HNK = 8 ? = 。 選取使用系數(shù) AK = ； 由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù) vK = ； 則 K = AK 確定主要參數(shù) 跟據(jù)蝸桿 蝸 輪推薦值表有， 傳動(dòng)比 i2=20, 取 蝸桿的頭數(shù) Z1=2，則 蝸 輪齒數(shù)Z2=i2?Z1 =2?20=40 ，取 Z2=40。通常用來制造密封填料的材料有纖維，金屬潤(rùn)滑劑等，可根據(jù)具體情況來選擇?？偟膩碚f，用于制造密封填料的材料必須滿足以下要求： ① 應(yīng)用足夠的塑性，在填料壓縮下能適應(yīng)軸和調(diào)料函的形狀而變形。 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 在實(shí)際生產(chǎn)中使用最普遍的動(dòng)密封有兩種，即填料密封 和機(jī)械密封。 160M12 功率因數(shù) 功率 11KW 噪音 dB 86 電流 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 轉(zhuǎn)速 2930r/min 額定轉(zhuǎn)矩 效率 88% 額定電流 軸封類型 攪拌器可靠的密封是一個(gè)重要的問題。 20=28805760r/min，同時(shí) 綜合 考慮傳動(dòng)設(shè) 計(jì)要求和價(jià)格等方面的因素，選用 YB2 考慮到鉆井液攪拌器的設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，其輸入功率是 ，輸出轉(zhuǎn)速較低 ，n=72r/min， V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為 i1=24， 蝸 輪蝸桿傳動(dòng)比 i2為 20，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍為 N=n 原動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)綜合考慮動(dòng)力來源、價(jià)格、投資和維護(hù)管理費(fèi)用等。 鉆井液攪拌器 蝸 輪蝸桿的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖 21 蝸輪蝸桿 — 皮帶傳動(dòng) 參數(shù)確定 本次設(shè)計(jì) 的理論參數(shù)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)攪拌器使用要求制定的。設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是傳動(dòng)軸的密封問題、攪拌器功率的確定、攪拌器葉輪循環(huán)流量的計(jì)算等。 ② 采用多組 V 型盤根，它具有自封性能和自我補(bǔ)償能力，長(zhǎng)期不調(diào)整也不會(huì)產(chǎn)生漏油現(xiàn)象 。 現(xiàn)存的問題 鉆井液攪拌器是一種專用攪拌器，一般情