65 Вопрос

Обогрев АВД снаружи приводит к резкому увеличению напряжений на внутренней поверхности. При нахождении суммарного напряжения: резко возрастают.

Поэтому АВД никогда не обогреваются снаружи, весь обогрев или охлаждение только изнутри.

Для соблюдения условий не утечки среды все штуцера в днищах и крышках выполняются не сварными, а резьбовыми соединениями.

66 Вопрос

Уплотнения вращающихся деталей делятся на: - контактные

- бесконтактные

Контактные – сальниковые и торцевые.

Бесконтактные – лабиринтные.

Сальниковые уплотнения

Для того, чтобы предотвратить утечку среды из аппарата вращающиеся детали уплотняют с помощью сальников.

Сальники – набивочные кольца из асбеста, графита, резины. Материал набивок выбирается в зависимости от агрессивности среды и температуры. Графит в качестве наполнителя используется в нефтеоборудовании.

Если температура более 100ºС, резина не используется. При температурах выше 100ºС в чугунное кольцо подается масло или охлаждающая вода. Число оборотов вала – более 100 об/сек. Такая набивка называется мокрая. Уплотнение происходит за счет нажимной втулки и шпилька.

Недостаток: быстрый износ колец, частый ремонт.

Преимущества: при ремонте нет необходимости разбирать весь узел, заменяются только набивочные кольца.

Усилие в шпильке воспринимается латунным кольцом. Основной недостаток: большая часть мощности привода идет на трение обивки о вал.

Усилие затяга шпильки, :

– высота уплотняющего кольца:

,

– давление в аппарате, .

Мощность, затрачиваемая на трение в кольцах для возвратно-поступательного движения, :

– длина хода вала;

–число ходов вала.

Мощность, затрачиваемая на трение в кольцах для вращательного движения, :

– коэффициент бокового давления;

– коэффициент трения набивки;

–число колец.

Торцевые уплотнения

Уплотнение осуществляется по привалочной поверхности системы между подвижной и неподвижной парой трения. Чем выше коэффициент трения привалочной поверхности, тем эффективнее уплотнение и больше затраты мощности. Иногда затраты мощности на преодоление сил трения сравнимы или равны затратам мощности на перемешивание (1-ый недостаток). При выходе из строя какой-либо детали надо разбирать весь узел перемешивания (2-ой недостаток).

Преимущества: за счет упругости пружины оно самоуплотняющееся. Используется при высоких давлениях (до 2,5МПа) в агрессивных средах. Пара трения – сталь-чугун.

67 Вопрос

Крутящий момент от привода передается на барабан через венцовую шестерню (2).Для того, чтобы материал перемещался непрерывно по поверхности барабана корпус наклонен на 3÷5º по отношению к горизонту. Поддерживать барабан в наклонном положении можно с помощью упорных роликов (3). Корпус барабана опирается на опорные ролики.

На барабан действую внешние и внутренние нагрузки.

Внутренние: вес материала, вес технологической среды (наполнение обычно 0,45), вес цепей, направляющих. Обычно барабаны используются в качестве корпусов, печей и сушилок, поэтому температура достигает 400÷600º, следовательно, внутренняя поверхность футеруется кислотостойким или жаропрочным кирпичом на диабазовой замазке.

Внешние: реакция опор и вес венцовой шестерни.

От внутренних нагрузок – прогиб между опорами; от реакции опор – местная деформация. Общая деформация от внутренних нагрузок вызывает нарушение формы или нарушение жесткости между опорами, поэтому, для того чтобы увеличить жесткость, необходимо либо увеличить толщину стенки, либо увеличить количество опор.

Чтобы увеличить жесткость в местах действия реакции опор, надо увеличить момент сопротивления в области действия реакции опор. Эти устройства называются бандажами (4).

По мере продвижения материала по внутренней поверхности барабана, футеровка изнашивается неравномерно, следовательно, и по длине и по сечению моменты инерции переменные. В барабане находятся вспомогательные элементы в виде цепей, направляющих, которые также меняют момент инерции, действия которых в расчетах не учитываются.

Корпус барабана подвергается значительному температурному воздействию, которое вызывает температурные деформации. Учесть их в расчетах не представляется возможным. За один оборот барабана каждая точка сечения испытывает различные динамические нагрузки. Все эти факторы в расчетах учесть невозможно, поэтому при расчетах корпуса на прочность принимается коэффициент запаса прочности на всякий случай n=10, и допускаемое напряжение .

От внешних и внутренних нагрузок в основном металле возникают растягивающие и изгибающие силы и моменты, определение которых ведется различно для двух-, трех- и многоопорных барабанов.

Диаметры барабанов достигают 3,8м, длина до 220м. Поэтому двух- и трехопорные барабаны рассчитываются на прочность по методике расчета на изгиб двух, трех статически определимой балки. Многоопорные – по методике неразрезной балки или методом Мора. Количество опор определяется из условия, что расстояние между опорами не больше 5-6м. В любом случае количество опор не должно превышать 7.

Чтобы определить распределенную нагрузку надо знать вес барабана и всех вращающихся частей. Первоначально вес металла определяют из условия, что и общий вес:

Цель расчета:

- определить толщину стенки барабана от заданных нагрузок;

- проверить корпус на жесткость;

- подобрать сечения бандажей;

- проверить бандажи на выносливость;

Определение толщины стенок

Вес венцовой шестерни идет в сосредоточенную нагрузку. Принимается 450-600кг. Вес бандажей входит в распределительную нагрузку. Предварительно принимается 250-300кг.

Определяется реакция опор по методике расчета статически определимой системы:

Максимальный изгибающий момент:

После нахождения максимального момента определяется напряжение:

После определения условия прочности обязательно производится проверка на прочность. Относительный прогиб между опорами.

Максимальный прогиб между опорами:

– вес технологического обработанного материала;

– вес футеровки, вес материала барабана, бандажей, насадок.

Величина допускаемого прогиба:

– для барабанов с футеровкой,

– для барабанов без футеровки. Момент инерции: .