книги / Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строительных материалов
..pdfщих 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