Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строи

..pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.2 Mб
Скачать

щих радиальную нагрузку. Наружные кольца четырехрядных под­ шипников смонтированы в специальных сферических стаканах 10, устанавливаемых в сферические гнезда отдельно стоящих на раме подшипниковых корпусов 15. Сверху подшипниковые узлы закрыты кожухами 5.

Левая цапфа опорного ролика зафиксирована в осевом направле­ нии относительно корпуса подшипника установкой двух упорных роликоподшипников /, 16. Упорные подшипники смонтированы на цапфе на переходных втулках 4, которые от проворачивания за­ креплены шпонками и гайками 2. Осевая игра упорных подшипников регулируется путем изменения ширины дистанционного кольца, устанавливаемого между втулками. Между свободными кольцами упорных подшипников устанавливают пружины 17, с помощью которых постоянно поддерживается контакт тел качения с дорож­ ками качения колец, не нагруженных рабочим усилием. Узел закрыт крышкой 3, прикрепленной к крышке 6.

Одним из важных элементов опорного блока является уплотни­ тельное устройство, от надежной работы которого в условиях внеш­ ней запыленной среды зависит срок службы подшипникового узла. Уплотнение осуществляют с помощью жгута 8, выполненного из асбеста с пропиткой графитом. Жгут сжимают при поджимании наружной крышки 7 к крышкам 9, чем обеспечивается герметичность уплотнения.

Для радиальных четырехрядных и упорных подшипников при­ меняют циркуляционное смазывание жидким смазочным материалом от индивидуальных станций для каждой опоры печи. Масло подается к каждым двум рядам роликов четырехрядных подшипников и не­ посредственно к телам качения упорных подшипников и сливается в торцах крышек 11.

Такая система обеспечивает смазывание трущихся поверхностен, а также удаление продуктов изнашивания и проникающей пыли. Для подогрева подшипников опор в зимнее время предусмотрены электронагреватели, встроенные в подшипниковые узлы.

На некоторых цементных заводах для подшипниковых узлов таких опор используют пластичную смазку, что упрощает эксплу­ атацию опор, однако при этом подшипниковые узлы изнашиваются более интенсивно, так как из корпуса не выносятся продукты изна­ шивания, являющиеся абразивом.

Нагрузки на опорные ролики, возникающие в процессе работы вращающихся печей, иногда превышают расчетные значения в 2— 2,5 раза. Причинами такого увеличения нагрузок могут быть не­ точности монтажа и выверки корпуса и опор печи, температурные деформации корпуса, просадка фундаментов и др.

Основными параметрами, определяющими размеры основных

деталей опорных роликов,

являются действующие

на

них осевые

и радиальные нагрузки.

 

 

 

 

 

 

На рис. 101, а показана

схема

сил, действующих

на опорные

узлы. Составляющая веса печи, смещающая печь по роликам,

 

 

Т =

G sin ft,

 

 

где G — вес печи,

МН; р — угол

наклона

печн, 0 (%).

 

 

Составляющая веса

печи, прижимающая печь к роликам,

 

 

Я = G cos р.

 

(124)

Так как угол (} обычно не превышает 4 % (около 2°), то cos Р « 1,

следовательно,

можно

принять

с

незначительной

погрешностью

Я = G.

 

 

 

 

 

 

 

Давление на один ролик (рис. 101, б)

 

 

 

 

Ру = Pl{2cos а),

 

(125)

где а — угол между линией, соединяющей центры печн н опорного ролика, и вер­

тикалью,

в этой формуле не учитывается вес ролика

Рр.

Горизонтальная составляющая давления на

ролик, стремящаяся

отодвинуть ролик от бандажа Яг = Ру sin а,

а

вертикальная соста­

вляющая, прижимающая ролик к раме, Рв =

Ру cos а (Ру — усилие,

действующее на ролик, МН).

 

 

Максимальное контактное давление между бандажом и опорным роликом определяют по формуле Герца

 

 

(12е,

где £ — модуль упругости стали,

из которой изготовлены ролик и бандаж, для

стали ЗОГСЛ £ = 2,02106 МПа;

Dо и D p — диаметры соответственно бандажа

и

ролика, м; Ь — длина контакта (ширина бандажа), м.

 

Допускаемое давление для цилиндров, перекатывающихся без

смазочного материала 1ак] = 833-^1030 МПа.

 

Ось опорного ролика рассчитывают по формулам,

из

курса «Сопротивление материалов».

Пример 29. Проверить контактную прочность рабочей поверхности опорного Ролика и прочность его осн при следующих исходных данных; диаметры бандажа

Об = 6,8

м, ролика

Dp =

2 м, ширина бандажа Ь = 1,2 м, а =

30°; материал

бандажа

и опорного

ролика — сталь ЗОГСЛ, £ = 2,0210ь МПа,

максимальная

реакция опоры Р = 8,09 МН;

[<т„] = 833-^-1030 МПа, ось — поковка, материал —

откуда RA = 3,23 МН;

^ /И /i = Г с 0,837 + Рр 1 ,2 7 5 -М +

+Уй-1,717—R[}1= 0,

откуда RB = 1,78 МН.

Проверяем опасные сечения: I— I,

II —II,

I I I — I II

и IV — IV оси опор­

ного ролика (рис.

103).

 

Изгибающий момент вссченнн I—I

М = RAa = 3,23-0,385 = 1,24

МН-м.

Момент

сопротивления сечения

I— I

W = 0,ld» = 0,1-0.75» =

Нормальное напряжение

а = M/W = 1,24/0,042 = 29,5 МПа.

Концентратор — галтель г = 0,125 м, d = 0,75 м (V, см. рнс. 103):

D = dcp = |0,75 - (1,0 - 2-0.021)1/2 = 0,854 м;

r/d = 0,125/0,75 = 0,167; Did = 0,854/0,75

Эффсктипн й коэффициент концентрации напряжений

12,28 (Did) -

1.9| (К „ -

| ) + I

-

1,9) (1 ,3 8 - 1) +

1

коэффициент влияния абсолютных размеров сечения е0 =

имя состояния поверхностного

слоя f) — 0,84.

Запас прочности

 

 

 

 

п_a i______ ?£1з од

 

аКа ~

29,5-1,266 ~ J,UJ-

 

е0р

 

0,61-0,84

Аналогичноопределяем

коэффициент запасапрочности в остальных сечениях.

Результаты расчета сводим в табл.

50

 

Минимально допустимый коэффициент запаса прочности для принятой расчет­

ной схемы

(л] = 1,25, что значительно ниже расчетных значений.

Т а б л и ц а

50. Значения

запаса прочности

 

Сечения

Концентратор

Коэффициент запаса

прочности

I - I

Галтель

3,03

II — II

»

1,92

I I I — III

2,8

IV - IV

Край посаженной детали

2,59

Рис. 107. Схема усилий, действующих

 

 

 

Вварные

бандажи

поставляются

це­

ментным заводам с двумя приваренными

околобандажными

обечайками,

причем

бандажи

с

наружным диаметром

до

4950 мм включительно изготовляют це­

лыми кольцами,

а свыше 4950 мм

могут

изготовляться

целыми

кольцами

(при

поставке

водным

транспортом)

или

из

двух частей (при поставке другими ви­ дами транспортных средств), свариваемых

на цементном заводе электрошлаковой

сваркой.

Вварные

бандажи

изготовляют

из отливок, получаемых

методом

электрошлакового

переплава,

а также из поковок из

стали 30

(ГОСТ

1050—74).

Расчет бандажей ведут с учетом рабочих знакопеременных меха­ нических и тепловых нагрузок. Расчет бандажа и опорного ролика по контактным напряжениям приведен в § 8 2 .

Нормальные напряжения, возникающие в бандаже под действием изгибающих моментов ог влияния’массы печи и бандажа, определяют следующим образом.

Нагрузки от массы печи передаются лишь на нижнюю часть бандажа. Причем в горизонтальном сечении бандажа, проходящем через ось печи, нагрузка от корпуса равна нулю и, постепенно уве­ личиваясь в последующих нижних сечениях, достигает наибольшего значения в нижнем вертикальном сечении (рис. 107). При симме­ тричном расположении опорных роликов относительно центра печи наибольшие изгибающие моменты возникают в сечениях, про­ ходящих через линии контакта бандажа с роликами. В этих сечениях изгибающие моменты равны сумме изгибающих моментов от действия массы печи и бандажа

МЛ = МВ = 0,0 633G jvK cp +

0 ,0 866G C. KR cp,

(128)

Де G v — пес корпуса (реакция опоры) без учета веса бандажа, МН;

R cp — сред­

(ни! радиус бандажа; м; G6. „ — вес бандажа

с креплением, МН.

 

Напряжения (в МПа) в бандаже при изгибе о = M/W, где W =

=bh2l6 (b и h — размеры сечения бандажа).

Для учета температурных напряжений в бандаже, возникающих

вследствие разности температур по сечению бандажа, вводят попра­ вочный коэффициент Кт= 1,5

 

 

 

 

ап =

/Сет,

 

 

(129)

■де <т„ — напряжение,

учитывающее

влияние

механических н тепловых нагру-

ок, МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 30.

Определить максимальные напряжения от изгиба в бандаже печи

•5 X 80 м

|(тк ) = 833-е- 1030 МПа. максимальная

реакция опоры

(по табл. 46)

N

4,95 МН:

по данным табл. 51 наружный

диаметр бандажа

D = 5,34 м,

"утренний

сI =

4,5 м,

ширина бандажа В =

1,5 м, вес бандажа Go =•= 0,36 МН,

к

бандажа

с учетом

веса деталей крепления

Go, к ~ I ,2GQ = 0,47 МИ.

Решение. Максимальная нагрузка на опору без учета веса бандажа

PN = Р — G<s. „ = 4,95 — 0,47 = 4.48 MI I.

Средний радиус бандажа

ЯСр = (2,67 2.25J/2 = 2,46 м.

Максимальн й изгибающий момент в бандаже от влияния механических на­ грузок

М = 0,0633/VKcp + 0,0866Gg. KRcp =

= 0,0633-4,48

2,46 +

0,0866 0,47-2,46 = 0,797 МН-м.

Момент сопротивления

сечения бандажа

Г =

Ы№ =

1,5-0.42а/6 = 0,044 мя.

Напряжение в бандаже от влияния механических нагрузо

ст = M/W =

0,797/0,044 = 18,1 МПа.

Полное напряжение от действия механических и тепловых нагрузок

о„ =

1,5о =

1,5-18,1 = 27,1 МПа.

тн стп ^

[а) выполняются.

§ 84. Гидроупоры

Установка корпуса на опорах с уклоном в сторону раз­ грузочного конца при вращении печи стремится сместить корпус в нижнее положение. Для восприятия этих нагрузок устанавливают гидроупоры, контрольные ролики и др.

Контрольные ролики (рис. 108) — наиболее простые предохрани­ тельные устройства. Они представляют собой полую литую стойку /, на которой, опираясь на сферический роликовый 2 и упорный 4 подшипники, вращается ролик 3. Подшипники роликов смазываются циркуляционной системой 6. Два контрольных ролика закреплены