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

книги из ГПНТБ / Каган Я.А. Технологические расчеты в котлостроении учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.89 Mб
Скачать

По формуле (65) проверяем величину напряжения изгиба, возникающего в опорных шейках верхнего валка от действия сил противодавления:

Для конца I прохода

оШ1

^прот 1

Рпрот\ **

149-1Q3-390 = 3550 кг!см3-,

 

 

о,ь<*3ш

0,1-72»

для восьмиметровой машины допускаемое напряжение в опорной шейке верхнего валка составляет величину ошдап ^ «Д700 кг/см2, то есть при первом проходе напряжение будет меньше допускаемого.

Для II прохода

 

Р

 

 

/

 

208-1СР-390 =

2170 кг/см-,

 

Г прот II **

 

°ш и

о,1-4,

 

37,4-Юз

 

 

 

 

 

 

то есть оо получилось

больше

допускаемого

напряжения,

равного

для

8-метровой

машины—о“оп »

1700

кг/сма.

В связи с этим следует

уменьшить

величину Я),1 силы при­

жима во II проходе и сделать пересчет II прохода.

 

 

Пересчет II прохода при пониженном

 

 

Для II прохода значение ЯЦ вместо

 

300

т принимаем

200 т, как и в

первом

проходе,

Я” =

200-10? кг. В этом

случае получаем следующие изменения

в

результатах ра­

счета II

прохода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по формуле

(29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К , , . =

( П '+

О

+

(‘, =

(192.10> +

20СЫ0-) • +

.0,2 =

по формуле

(33)

= 2,94-106 кг.см\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К р *«, -

/ (Р"+ 2 -Я” +

Я») =

0,08 (192-103 +

2.114.10' +

 

+

20010s) =

0,050-10® кг,!см;

 

 

по формуле

(34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МтРСК = ? •

2 .Я11 d6

I

Я11

2

^ 8 ^

 

 

 

 

 

 

6

Ч D6 ~

DH)

 

= 0,07^2- 114-Ю3 — ------— + 20010s- —

• —

 

 

 

 

 

2

 

59

 

 

 

 

2

69

 

 

 

 

==0,576-10е

кг.см.

 

 

 

 

 

58

Следовательно, по формуле (32) получаем

= М 1Р.« + К , сК= 0,050 ■106 +

40,576• 106 г» 0,63-106 кг.см

ипо формуле (30)

Кягус = К Г п + м % п=

=1,52-10® 4 0,63-10° = 2,15-10° кг/см.

Уравнение (28) для пересчитанного II прохода удовле­ творяется:

 

 

 

 

 

 

мп

 

■> м и

 

 

 

 

 

 

 

 

J ‘тр в а

J ‘тяг ус’

 

 

 

 

 

 

 

2,94-10® >

2,15-10° кг.см,.

 

Прогиб верхнего валка

для пересчитанного II прохода полу­

чается равным

 

 

 

 

 

 

f

_

 

5-65(^ и +

^ ')

_

5,65 (214-108- f 200-103) _ 2 33 ^

*сум\\

 

 

|0П

 

 

JQ0

 

Величина противодавления,

при fcyMп=

2,33 см,

 

 

 

=

71,5 .10 -./;, „ =

71,5-10-.2.33 =

166-10* кг.

Напряжение в опорной шейке подшипника верхнего валка

 

 

о

 

р

 

I

 

166-10»-390 =

1730 кг/см1,

 

 

ш II

 

прот И

 

 

 

 

 

0 .1 -4 ,

 

37,4-Юз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то есть в пересчитанном II проходе напряжение получилось

на

уровне

допускаемого для 8-метровой

машины (оид1дп ~

«1700 кг1смг).

5.Поверочный расчет на прочность верхнего (главного)

валка

Задача поверочного расчета определить напряжения, воз­ никающие в наиболее опасном, среднем сечении валка, в кон­ це каждого прохода.

Напряжение изгиба определяется по формуле (67)

М макс

KzjcMr,

максимальный изгибающий момент — по формуле (66)

 

М Г

с =

 

 

 

_

р прот, 1к п х м ,

для конечного момента первого прохода получаем

M

f KC" =

_1ZP• 103 -f- 200 • 10» /974 __ 314\

_

149 . Ю». 390 =

 

«!

 

2

 

\ а

4 /

 

 

 

 

 

 

=

17,5 • 106 кг.см,

 

для конечного момента второго прохода имеем

м

. =

K .10. +

20O.1Q. /974 _

З Щ

_

166. , 0 , . 390 =

 

«ч

 

2

 

V 2

4 )

 

 

 

 

 

=

19,9-10* кг/см.

 

Моменту сопротивления среднего сечения валка равен

 

 

IP, =

0,1 Djj = 0,1 -753 =

42,6-103 см3.

Напряжение изгиба в конце I прохода

 

 

 

 

м

м а ж с

 

17,5-10®

 

 

 

 

 

о = ------

 

=

413

кг/см*,

 

 

=---------------

 

 

1

We

 

42,5-Ю3

 

 

 

то же в конце II прохода

 

 

 

 

 

 

41

м-вп

19,9-10е =

470 кг/см2.

 

 

 

 

We

42,5-10s

 

 

Таким образом, суммарные напряжения в среднем сече­ нии верхнего валка, с учетом действия сил противодавле­ ния, получились меньшими допускаемого напряжения (adonss

я»900 кг/см2).

6. Определение максимально допустимой скорости вальцовки

Максимально

допустимая скорость вальцовки листа

Сv a a A b n ) t зависящая, с одной стороны,

от величины суммар­

ного крутящего

момента (М*?*) и,

с другой стороны, от

располагаемой мощности электродвигателя верхнего валка, (Л7в), определяется по формуле (70)

\02Dgy\fipNg

'

^вяльц г=~ 2д^су-<|

м/сек.

60

Здесь *i„p—к.п.д. привода от электродвигателя до глав­ ного, верхнего валка. Учитывая схему привода!, включаю­ щего 4 пары зубчатых колес, и принимая к.п.д. зубчатой пары 7j3yg4а ^ 0,95, а к.п.д. подшипников скольжения валов шестерен т)под сК^0,97, получим для к.п.д. привода величину

V = n U ^ o ia , = 0.95*-0,97* = 0,71.

Мощность главного электродвигателя привода верхнего валка, согласно таблице 1, составляет ЛУа=210 кет.

Подставив известные значения Da, i\npj NB, получим бо лее простое выражение зависимости vaaAbl( от Меуя:

102.75 0,71.210

57-10*

Miceк.

(а)

‘Уцгльц

ОМеуя

 

 

 

‘ 1кр

 

 

 

 

Суммарный крутящий

момент М,уя определяется

по фор­

муле (69)

 

 

 

 

 

Мсум = MdJ f +

М"р кг.см.

 

кр

кр

1

кр

 

 

В свою очередь крутящий момент Мдкер* , затрачиваемый

на деформирование вальцуемого листа, определяется так же, как и при расчете числа проходов: для I прохода по формуле

(31а),

а для II пропуска листа

через машину по

формуле

(31).

 

 

 

 

 

 

Из § 2 имеем, следовательно,

-106 кг.см,

 

для

I

прохода

=

1,32

 

для

II

прохода

Мдке*п =

1,5210е кг.см.

 

Крутящий момент M*jj

находим по формуле (71)

 

 

 

Мтркач Н~ Мтр ск кг.см,

 

при этом крутящий

момент Мтвкач , затрачиваемый

на пре­

одоление сопротивления трения качения всех валков по изги­ баемому листу, определяется, так же как и при расчете чис­ ла проходов, по формуле (33).

Из § 2 имеем, следовательно,

для I прохода Мтркач1 = 0,041 • 106 кг.см,

для пересчитанного II прохода М^р ка, ~ 0,050-106 кг.см Крутящий момент М*трск, затрачиваемый на преодоление

трения скольжения в подшипниках всех валков, опреде­ ляется по формуле (72) и составляет, с учетом того, что диаметр шейки верхнего валка с1ш(или d„) — 72 см,

61

для

I

прохода

 

 

 

I 2Р>

 

Да

I pi

 

М*трск1=н-

( V

+

Р'н) - f

 

 

 

6

2

D6 ~ H 2

D„

= 0,07

(153-103 +

200.-103) -y - +

2-80-103^ ~ j - ^ -

+

 

 

_|_ 200-103- —

• —

1 =~ 1,37-106

кг.см-,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

69

J

 

 

 

 

 

 

 

 

для (пересчитанного) II прохода

 

 

 

 

 

 

M* .

=

и, [7 рн_]_ pin

I

9 пн

 

Д«

I

рп d*_ Е>в

m/i са*11

 

 

 

, Т н 2 ^ " 6 2

 

 

^

* 2

£>„

 

1-11

 

 

 

 

 

: 0,07 I

(192-10* +

200-103) —

+

 

 

 

32

75

+

2-114-103- ^ - - ^ -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

 

 

 

-(- 200-10п- 33

75

=

1,5610е

кг.см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, получаем значение М’"р

 

 

 

 

 

 

 

для

I

прохода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щ р1 =

К ,

 

+

М тр‘ ,,,

=

0,041 • 10‘ +

1,37-10» =

 

 

 

 

 

 

=

1,411-106

кг.см.,

 

 

 

 

 

для

11

прохода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"3 ?п -

М"*

 

+

М".>„ 1, =

0,050 • 1 0 4 -

1,56 • 10' -

 

 

 

 

 

 

 

=

1,61 • 10"

кг.см.

 

 

 

 

 

Величина

суммарного

крутящего момента

 

составит

для

i

прохода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

+

^

i

=

1,32-106 +

1,411 -106=

2,731 ЛФкг.см,

для

II

прохода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м %*\ =

м %фи +

Л *^ ц =

1,52-10* +

1,61 • 106=

3,1310е кг.см.,

Подставив полученные значения Мсу*\

и

М**и в фор­

мулу (а)

для

vgaAbli, получим

значения

максимально допу­

стимой скорости

вальцовки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

I

прохода

 

 

57-10*

 

 

 

 

 

 

 

 

Т^вальцI

 

57•104

=

0,21

м/сек-,

 

 

 

 

 

Мсум,

2,731-100

 

 

 

 

 

 

 

 

кр

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62

для II прохода

57•10*

57-10*

 

Veст./ьцII

м/сек.

к лу

= 0,18

 

3,13.106

 

Полученные значения скорости вальцовки лежат в обычно

рекомендуемых пределах (0,1—0,5 м/сек).

 

7. Результаты расчета (сводная таблица)

Результаты выполненного

технологического

расчета да­

ны в приводимой ниже сводной таблице. Максимально

возможная

длина обечайки, при

горячей

подгибке

листа

на 8-метровой машине,

)}=

324 см; принято

1об =

= 3,14 м; число обечаек

на барабан гобеч =

7 шт; подгиб­

ка и вальцовка—на 8-метровой машине. (При горячей

под­

гибке на

13-метровой

машине

гор) =

2,7 м;

число

обечаек—9).

Число проходов листа через машину ппрох = 2.

ПР ИЛОЖЕ НИЕ

Задание на технологический расчет вальцовки обечайки или корыта барабана котла

Произвести технологический расчет вальцовки обечайки (или корыта) барабана котлоагрегата указанных ниже пара­ метров на четырехвалковой листогибочной машине, то есть определить способ вальцовки (в холодном или горячем со­ стоянии), выбрать тип машины (8- или 13-метровую), найти максимально возможную длину одной обечайки, вычислить значения изгибающего момента, необходимые для гибки лис­ та, усилия на верхний, боковые и нижний валки, необходимое число проходов листа через гибочную машину. Вычислить величину прогиба верхнего (главного) валка от действия из­ гибающих (и поперечных) сил и необходимое противодавле­ ние на концах верхнего валка, компенсирующее этот прогиб. Проверить верхний валок на прочность и определить макси­ мально допустимую скорость вальцовки для всех проходов.

Варианты расчета даны в приведенной ниже таблице 3, в которой указаны параметры разных типов котлов, размеры и конструкция барабанов (из корыт или обечаек), материал сте­ нок барабана. Для ориентировки и сравнения указаны также

63

принимаемые котлостроительным заводом

значения длины

обечаек и корыт.

 

Расчет должен выполняться для полученной из расчета

максимально допустимой длины обечайки

(или ко­

рыта), с учетом также габаритных размеров печи, прокатного стана завода-поставщика листов, и габаритов по ширине же­ лезнодорожной платформы. Чертежи корпусов барабанов кот­ лов высокого давления даны на рис. 1.

ed f-

X Тип

к

о, котла

gо

1ТП-130

2ТП-150

3ТП-150-2

4ТП-200

5

ТП-170

 

(большой барабан)

6

ТП-170

 

(малый барабан)

7

ТП-230, ПК-10,

 

ПК-14

 

(большой барабан)

8

ПК-10, ПК-14,

 

ТП-230

 

(малый барабан)

 

 

Таблица основных размеров барабанов

котлов

среднего и высокого давления-

 

 

 

Параметры

котлоагрегата

 

 

Размеры

барабана

----,----

 

Барабан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал

Вес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из 2-х

из 4-х .

из обечаек

D

Рбар

Рпе

tpe

Понт

 

DCP

Пкар

Ы

1общ

барабана

бара-

 

корыт

корыт

побеч

1<обеЧ

бана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tкор—1ц

1кор— 1ц!г

 

 

ml’tac

am

am

°С

ММ

ММ

ММ

ММ

мм

мм

ММ

мм

шт

ММ

т

130

35

_

__

1659

48

_

1750

10000

 

10000

 

 

 

20 К

22,3

150

34

1510

45

1600

9500

9500

20 К

150

44

1645

55

1755

. 10000

 

-—

5000

20 К

26,3

200

34

~

1504

48

1600

11800

11800

20 К

24

170

110

100

510

1300

87*

1474

9750

11150

3

3250

22 К

35

170

ПО

100

510

900

67*

1034

9670

10810

2

4833

22 К

18

230

110

100

510

1300

80

 

1460

11400

12800

4

2850

22 К

37

230

п о

100

510

900

65

1030

11400

12540

 

2

5700

22 К

20,2

9

ТП-220-Б

220

п о

100

510

1600

89

1778

12400

14000

4

«100

22 К

56

10

ТП-230-Б

230

“по

100

510

1600

89*

1778

12400

14000

—-

4

3100

22 К

56

11

ТП-430

430

по

100

510

1800

97*

1994

16080

17880

6

2680

22 К

86,6.

12

ТП-42'

420

155

140

570

1800

89*

1978

16200

18000

6

2700

16 ГНМ

80

 

(ТП-80)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

ТП-500

500

155

140

570/570

1800

89*

1978

17700

195С0

6

2950

16 ГНМ

100

 

(ТП-90)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

ТП-640

640

155

140

570/570

1800

92*

1984

~ 22000

'8

2750

16 ГНМ

 

 

(ТП-100)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

ТП-240

240

185

175

575/525

13С0

95*

1490

12000

4

3000

16ГНМ

Таблица 3

Примечание

_

*из листа 90 мм

*из листа 70 мм

*из листа. 92 мм

*из листа 102 м.н

*из листа 92 мм

*из листа 92 мм

*из листа 95 мм

*из листа 100 мм

Г л а в а И. Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Й Р А С Ч Е Т В А Л Ь Ц О В К И О Б Е Ч А Й К И НА Т Р Е Х В А Л К О В О Й С И М М Е Т Р И Ч Н О Й

Л И С Т О Г И Б О Ч Н О Й М А Ш И Н Е

1. В В Е Д Е Н И Е

Трехвалковые симметричные машины, характеризующиеся положением верхнего (среднего) валка на средней линии между боковыми валками (рис. 11), широко распространены и являются наиболее простыми по конструкции. Серьезным недостатком трехвалковой симметричной машины, по сравне-

Верхний(средний) нажимнойВалок

ЛеЕый боковой {ведущий}Валок ПраВыйВоноВой

(Ведущий)Валок

Рис. 11. Схема трехвалковой симметричной листогибочной

м аш ины,

нию с четырехвалковой, является невозможность выполнения предварительной подгибки кромок листа. При вальцовке на трехвалковой симметричной машине нельзя согнуть лист по всей его длине; концы листа, длиной несколько меньше поло­ вины расстояния между боковыми валками, остаются прямы­ ми (рис. 11), так как они не могут быть пропущены через очаг деформирования листа, находящийся под верхним вал­ ком. Для выполнения предварительной подгибки кромок, вы­ полняемой до основной гибки (вальцовки) листа на трехвал­ ковой машине, приходится обычно применять специальный подгибочный пресс,

5-1758

65

Иногда осуществляют подгибку кромок способом вдавли­ вания конца листа в специальную загибную матрицу, уста­ навливаемую на нижних (боковых) валках трехвалковых листозагибочных вальцов (см. рис. 12). Расчет подгибки в

Рис, 12. Подгибка кромок на трехвалковой симметричной машине способом вдавливания конца листа в загибочную матрицу.

этом случае ведется по той же методике, которая дана ниже для расчета основного процесса вальцовки на трехвалковой симметричной машине.

В трехвалковой машине верхний (или главный, или сред­ ний) валок является нажимным и перемещается вертикально вверх—вниз, а боковые (или приводные) валки являются, ве­ дущими, и при своем вращении перемещают прижатый к ним верхним валком лист. Характерным для трехвалковой маши­ ны является постоянство размера I — расстояния между ося­ ми боковых валков (см. рис. 11).

Рекомендуемая последовательность расчета следующая:

1) определение максимальной длины обечайки, 1макс0д, или, что то же, максимально допустимой прочностью машины ширины вальцуемого листа bмакс—1макс0б ;

2)расчет необходимого числа проходов (или пропусков листа через машину), п„Рох\

3)определение прогиба верхнего валка, /;

4)определение напряжения в верхнем валке, а и

5)расчет скорости вальцовки, v,aAbV

66

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ