Проверка прочности вала сгустится на кручение и угол закручивания
РАСЧЕТ СГУСТИТЕЛЯ
Определить количество сгустителей диаметром D = 20 м, необходимое для обеспечения заданной производительности операции по твердому и проверить прочность и жесткость вала его перегребающего устройства.
Параметры, одинаковые для всех вариантов, следующие: плотность жидкой фазы 
= 1130 кг/м3, вязкость жидкости 
= 1,710 -3 Пас, отношение жидкого к твердому (Ж:Т) в сгущенном продукте R = 3, коэффициент времени работы сгустителя 
=0,8, мощность электродвигателя, перегребающего устройства N = 3 кВт, кпд привода 
= 0,7, длина вала l = 4 м, наружный диаметр полого вала Dн = 1,5 м, предел выносливости стали вала при кручении 
=180 МПа; масштабный фактор 
=0,75; коэффициент качества поверхности 
=0,7; эффективный коэффициент 
=1,65; допустимый запас прочности при кручении [ n ]= 2; модуль сдвига G=8,5 10 4 МПа; допустимый угол закручивания 
=0,50 на 1 м длины вала.
Исходные данные для каждого варианта задания представлены в табл. 1
Таблица 1 –Параметры вариантов задачи
| Номер варианта | Производи-тельность Q, т/сут | Отношение Ж:Т в исходной пульпе, Rп | Диаметр твердых частиц, d105, м | Плотность
твердой фазы
 , кг/м3
| Толщина стенки вала Sв , мм | Частота вращения гребков n10 3, об/с |
Рисунок 1 –Сгуститель с центральным приводом (Ц-20)
Скорость осаждения твердых частиц в пульпе, м/c:
,
где V - скорость осаждения твердых частиц, м/с;d – диаметр твердых частиц, м;
- плотность твердой фазы, кг/м3; 
- плотность жидкой фазы, кг/м3;
- вязкость жидкости, Пас; g - ускорение свободного падения, м/с .
Удельную площадь сгущения рассчитывают по формуле, м2 сут/т;
,
где Rn - отношение жидкого к твердому в исходной пульпе; R - отношение жидкого к твердому в сгущенном продукте.
Общая необходимая площадь сгущения, м2:
,
где Q - производительность операции по твердому, т/сут.
Количество сгустителей определяют делением общей площади сгущения на площадь сгущения стандартного аппарата, взятую из его технической характеристики или рассчитанную по его диаметру, с учетом коэффициента времени работы сгустителя:
,
где Fc - паспортная площадь сгущения аппарата, м2
- коэффициент времени работы сгустителя, 0, 7.. .0,9.
Проверка прочности вала сгустится на кручение и угол закручивания
Крутящий момент на валу, Нм
,
где 
- мощность на валу Вт; n – частота вращения гребков, об/с;
Мощность на валу выявляют через мощность электродвигателя
,
где Nд - мощность электродвигателя, кВт; 
- кпд привода, = 0,7
Момент инерции сечения вала, м4
,
Напряжение кручения вала, Па
где Dн - наружный диаметр полого вала, м; Dв - внутренний диаметр вала, м;
Запас прочности вала.
,
где 
- предел выносливости стали при кручении, МПа; 
- масштабный фактор, =0, 7... 0,8; - коэффициент, качества поверхности, =0,7; 
- эффективный коэффициент =1,6.. .1,7; 
- напряжение кручения, МПа. Запас прочности сравнивают с допустимым запасом [n]. Вал удовлетворяет требованиям по прочности на кручение, если, 
.
Угол закручивания вала 
, град
,
где l - длина вала, м; J - момент инерции, м4; G - модуль сдвига, Па.
Сравнивают этот угол с допустимым углом закручивания , равным 0,50 на 1 м длины вала. Вал удовлетворяет требованиям по углу закручивания, если < .