РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

10.1. Условные обозначения

В разделе приняты следующие обозначения, пред­ставленные в табл.10.1

Таблица ЮЛ

Символ

Наименование

Единица измерения

1

2

3

А

Ширина котла вдоль главных хребто­вых балок

Мм

2а,

Расчетные размеры опорной плиты в плане (стороны с размерами 2Ъ всегда опираются на жесткие балки каркаса)

Мм

Диаметр отверстия в опорной плите или шайбе

Мм

2R

Наружный диаметр шайбы

Мм

Ч

Усилие, действующее на подвеску

Н

Ф

Коэффициент прочности сварных соединений

21

Шаг между отверстиями двух сосед­них отверстий в опорной плите

Мм

Длина тяги

Мм

ПР.

Количество пластип

Шт.

П

Тп

Количество тарельчатых пружин в комплекте

Шт.

1

2

3

L

Прогиб балки от сдвига

Мм

2Л6

Смещение кондов тяги

Мм

Da, d

Наружный и внутренний диаметры тяги

Мм

Наружный и внутренний диаметры резьбы тяги

Мм

Внутренний диаметр втулки пружин­ного блока

Мм

H

Длина втулки пружинного блока

Мм

M.

Bq

Изгибающий момент, действующий на тягу

Н мм

M

•q

Изгибающий момент в резьбе

Нмм

Площадь сечения тяги

Мм2

H

Момент инерции сечения тяги

Мм4

I

*

Момент инерции сечения резьбовой части

Мм4

\vb, wk

Момент сопротивления изгиба и кручения тяги

Мм3

L

Расстояние между колоннами каркаса вдоль главных хребтовых балок

Мм

Sh (kl), Ch(kl)

Гиперболический синус и косинус

H

Номинальная высота шайбы

Мм

Sr>

Толщина пластины

Мм

S

Op

Толщина опорной плиты

Мм

\

Наименьшая толщина проушин, сми­наемых в одном направлении

Мм

Hi

Длина пластины

Мм

Ширина пластины

Мм

Dh

Диаметр отверстия в щеках (проушинах)

Мм

1

2

3

D

А

Диаметр валика шарнирного соединения

Мм

€ь

Ширина щеки (проушины)

Мм

Ebh

Длина отверстия

Мм

[о]

Допускаемое напряжение при расчет­ной температуре

МПа

О,, о2,

Главные номинальные напряжения в расчетном сечепии детали

МПа

Эквивалентное напряжение

МПа

Напряжение от кручения

МПа

°С

Напряжение от смятия

МПа

Напряжение от среза

МПа

Щ

Наружный диаметр тарельчатой пружины

Мм

А"

Внутренний диаметр тарельчатой пружины

Мм

S"

Толщина стенки тарельчатой пружины

Мм

И

Максимальный прогиб тарельчатой пружины

Мм

Р*

Максимальное усилие тарельчатой пружины

Н

Е’

Модуль упругости при расчетной температуре

МПа

Р Р

1 М’ г 0′

Р

І

Моптажная, эксплуатационная, сейсмическая нагрузки

II

10.2. Общие положения

10.2.1. Подвески стационарного котла (рис. 10.1) — это несущие элементы, воспринимающие нагрузку от массы котла, временные и особые нагрузки и работа­ющие при высоких температурах.

В зависимости от мощности и типа котла (газомазут­ный или пылеугольный) применяются два варианта крепления подвесок к поверхностям нагрева: за коллек­тор и за экран. Вариант крепления выбирается конст­руктором в каждом конкретном случае индивидуаль­но, исходя из сложившейся практики и с учетом конст­рукторских особенностей. Напряжения в зонах крепления подвесок, возникающие в трубах экранов и коллекторах, следует определять согласно разделу 7 Норм.

10.2.2. Подвеска стационарного котла состоит из следующих основных элементов: тяги и шарнирного соединения (одного или двук — в зависимости от общей длины подвески), состоящего из проушин. Подвески разделяются на «холодные» и «горячие». Тяги «холод­ных» подвесок представляют собой сплошные прутки, а тяги «горячих» подвесок изготовляются из труб и относятся к обогреваемым элементам.

10.2.3. Для изготовления элементов подвесок сле­дует применять материалы, перечисленные в Прави­лах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Для изготовления элементов под­весок, не работающих под дав’лением и не примыкаю­щих непосредственно к этим элементам котла, допу­скается использовать любые материалы.

10.2.4. Основной нагрузкой, действующей на под­веску, является вес. Кроме того, при тепловых пере­мещениях в процессе эксплуатации в тяге возникает изгибающий момент, достигающий своих максималь­ных значений на концах тяги.

10.2.5. Количество подвесок по периметру котла определяется максимально допустимыми уровнями напряжений в узлах сопряжения подвески с поверх­ностями нагрева. Расстояние между подвесками (500- 800 мм) должно обеспечивать равномерное распреде­ление весовой нагрузки по периметру котла (при этом

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Потолок «теплого ящика»

Потолочный экран

Фронтовой (боковой) экран

Л г і і t «І4И

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Варианты крепления поверхностей

Нагрева к подвескам Вид б

Вариант 1

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Рис. 10.1. Подвески стационарного котла 315

Следует учитывать работу потолочного перекрытия, возможность перераспределения усилий на подвески в процессе эксплуатации).

В отдельных случаях, когда определяемые повероч­ным расчетом напряжения в подвесках существенно ниже допускаемых, а уменьшение диаметров тяг не­целесообразно, расстояние между подвесками может быть принято больше 800 мм.

10.2.6. В зависимости от весовой нагрузки, прихо­дящейся на подвеску, следует использовать тарельча­тые пружины по ГОСТ 3057 (максимальное восприя­тие до 71-Ю4 Н) и винтовые пружины по ГОСТ 13773 (максимальное восприятие до 105 Н). Установка та­рельчатых пружин может быть последовательной и параллельной.

10.2.7. Для группы подвесок, не связанных с основ­ными поверхностями нагрева (мембранными стенами котла), допускается установка жестких подвесок (без пружинных блоков), если отсутствует перераспределе­ние нагрузок на подвески от прогибов несущих балок.

В группу объединяются связанные с одной поверх­ностью нагрева (элементом котла) подвески, нагрузки на которые отличаются друг от друга не более чем на 20%.

10.2.8. Расчет на прочность подвесок производит­ся в два этапа:

Выбор основных размеров;

Расчет на статическую прочность.

Выбор основных размеров элементов подвесок про­водится отдельно для каждой группы подвесок на ос­новании полученных расчетных нагрузок. Марка ста­ли элементов должна соответствовать температуре, при которой работает подвеска.

После выбора основных размеров элементов подве­сок должен быть произведен расчет на статическую прочность в целях уточнения принятых размеров с учетом всех действующих нагрузок и действительно­го прогиба балок потолочного перекрытия.

10.2.9. Наружный диаметр тяги выбирается наи­большим из двух расчетных: в сечении с максимальным уровнем напряжений и в сечении с максимальными расчетными температурами. Выбор размеров элементов шарнирного соединения производится с учетом макси­мальных температур (в «теплом ящике»).

Под расчетной температурой металла детали под­вески следует понимать температуру, по которой при­нимается значение допускаемого напряжения.

10.2.10. Проверка прочпости газоплотных экранов при неодинаковой прочности мембранных стен котла производится по программе расчета на прочность цель­носварных газоплотных конструкций на основании результатов расчета потолочного перекрытия.

10.3. Критерии прочности и допускаемое напряжение

10.3.1. Последовательность оценки статической прочности деталей подвесок представлена в табл. 10.2.

10.3.2. Средние напряжения растяжения по сече­нию резьбовой части в тягах подвесок весовых нагру­зок должны удовлетворять условию а( <1,1 [а].

Приведенные напряжения, определяемые по сум­мам составляющих средних напряжений растяжения, изгиба и кручения в резьбовой части подвесок, долж­ны удовлетворять условию а^ <1,5[а]. Средние каса­тельные напряжения, вызванные действием срезыва­ющих весовых нагрузок в резьбе тяг и шарниров, а так­же в сварных швах, должны удовлетворять условию tsh<0,7[a].

10.3.3. Средние напряжения смятия не должны превышать следующих значений:

Для подвижных шарниров асЛ <1,5 [а];

Для неподвижных шарниров асЛ <2,5[о].

Обозна­чение этапа

Нагружающий фактор

Обозначе­ние усилий

Условие прочности

Категория определя­емых напря­жений

1

Весовая нагрузка

Q

Я

А?<1,2[а]

Общие мембран­ные

Весовая нагрузка + внутреннее давление

Qg+P

О^ІМо]

2

Весовая нагрузка + изгиб + кручение

Мк

Оч<1,65[о]

Общие мембран­ные и изгибные, кручение

Весовая нагрузка + изгиб + кручение + внутреннее давление

Мк+р

Ос?< 1,5[о]

10.3.4. Основным допускаемым напряжением, ко­торое используется для оценки прочности при стати­ческом нагружении, является номинальное допуска­емое напряжение [о], значения которого приведены в разделе 2 Норм.

В табл. 10.3 указаны номинальные допускаемые напряжения при расчетном ресурсе 105 ч для различ­ных марок стали.

Если в техническом задании на разработку не ого­ворены другие условия, номинальное допускаемое на­пряжение согласно разделу 2 Норм принимается ис­ходя из расчетного ресурса 105 ч.

10.4. Коэффициент прочности сварных соединений

10.4.1. Значения коэффициента прочности свар­ных соединений в зависимости от типа сварного соеди­нения, вида нагрузки, метода и объема контроля свар­ного соединения приведены в табл. 10.4.

И С

ВСтбсп

25

30

35

40

35Х

4 ОХ

ЗОХМА, 35ХМ

25ХМФ (ЭИ10)

20

154

161

172

185

198

275

288

356

402

100

143

150

161

174

187

255

272

335

389

200

134

141

147

161

174

234

248

308

368

250

127

134

141

147

161

221

234

295

362

300

117

124

134

134

147

208

221

281

348

350

114

117

121

134

194

201

268

328

375

107

111

114

121

188

194

248

308

400

101

104

107

174

181

221

275

425

194

241

450

201

475

174

Таблица 10.4

Тип соеди­нения

Вид на­грузки

Схема нагрузки

Метод контроля

Объем контроля

Ф

1

2

3

4

5

6

Стыковое

Растя­жение, изгиб

/

Визу­альный осмотр, УЗД

100%

1,0

Ч V

М————— ‘М

>10%

0,8

<10%

0,7

Срез

—1 /I

100%

1,0

> 10%

0,9

< 10%

0,8

Угловое и тавровое (С полным проваром)

Растя­жение, изгиб, срез

Визу­альный осмотр, УЗД

100%

0,9

10%

0,8

<

10%

0,7

1

2

3

4

5

6

Угловое и тавровое (без пол­ного про­вара)

То же

J\t < {

I

Визу­альный осмотр

100%

0,8

> 10%

0,7

< 10%

0,6

Нахлесто-

ЧІІОЄ

М. 4 j / kj

100%

0,8

> 10%

0,7

< 10%

0,6

10.4.2. Кстыковым сварным соединениям (рис. 10.2) относятся швы, у которых в поперечном сечении отно­шение диаметра к толщине пластины (или отношение большего диаметра к меньшему) не превышает 3Д — При отношениях, превышающих s/lt швы считаются угло­выми.

10.4.3. Допускаемое напряжение сварного соеди­нения следует принимать по металлу свариваемых деталей. Если деталь изготовляется из разных марок сталей, то расчет должен производиться по детали с наименьшей расчетной характеристикой прочности.

10.4.4. Для деталей из углеродистой, марганцевой (кремнемарганцевой) и хромомолибденовой стали значения коэффициента прочности, приведенные в табл. 10.4, применимы для всего диапазона расчет­ных температур стенки и для всех допустимых спо­собов сварки.

10.4.5. Для деталей из хромомолибденовой и высо­кохромистой стали значения коэффициента прочно­сти, приведенные в табл. 10.4, применимы до темпе­ратур 510 С. При расчетной температуре выше 510 С коэффициент прочности определяется как произведе­ние коэффициентов прочности согласно п. 10.4 и раз­делу 4 Норм.

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Рис. 10.2. Варианты сварных соединений: А, б- стыковые; в, г- угловые

10.5. Выбор основных размеров элементов и рекомендации по проектированию подвесок

10.5.1. Для каждой группы подвесок по величине средней расчетной эксплуатационной нагрузки Q по рис. 10.3 в зависимости от величины Q?/(103[a]) и мак­симального относительного смещения тяги подвески А /1о определяется наружный диаметр тяги. Расчетная длина тяги 21ь включает также длину изгибаемой час­ти пластины соединения подвески с экраном.

321

По наружному диаметру тяги принимается диа­метр резьбы. В целях уменьшения изгибающего мо­мента в резьбе при проектировании пружинного бло-

11 Нормы расчета


U

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Рис. 10.3. Номограмма для определения наружного диаметра тяги: а — тяги малого диаметра; б — тяги большого диаметра

К

Ка следует стремиться к тому, чтобы разница между внутренним диаметром втулки и диаметром тяги не превышала 5% диаметра тяги.

Если подвески в группе имеют разную длину, вы­бор диаметров тяги для таких подвесок производится с учетом их длин и реальных нагрузок, воспринимае­мых этими подвесками.

10.5.2. Размеры элементов шарнирного соединения принимаются по номограмме (рис. 10.4). В зависимо­сти от величины Q9/(103[Cj]) определяются: диаметр Do из условия прочности на срез; толщипа средней пластины Shp — из условия прочности на разрыв и смя­тие; размеры т1 и тг — из условия прочности на раз­рыв и срез.

В целях унификации размеров пластин, входящих в шарнирные соединения разных групп подвесок, до­пускается увеличение или уменьшение размеров ту и Т2 по сравнению с определенными по номограмме (см. рис. 10.4) с последующей проверкой расчетом.

10.5.3. Размеры пластин в узле соединения подвески с экраном принимаются в зависимости от конструктив­ного исполнения (рис. 10.5, а, б) по величине Qg/(102Np{[O]). Максимальное количество пластин не должно превы­шать пр[=6, а толщина пластины не должна превышать 6-8 мм.

Увеличение длины изгибаемой части пластины (см. рис. 10.5) способствует уменьшению напряжений в экранах при температурных расширениях. Длина сварного шва должна находиться в пределах 250—

300 мм.

10.5.4. По ГОСТ 3057 при деформации 0,8/3 в зави­симости от максимальной эксплуатационной нагруз­ки Рэ, умноженной на коэффициент перегрузки 1,2 (при нормальных условиях эксплуатации), выбирает­ся тарельчатая пружина II класса, типа 2-й и 3-й груп­пы (II-2-3).

Da, мМ 100 90

80

70

60

50

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

40 30

Тх, мм

Рис. 10.4. Номограмма для определения размеров элементов шарнирного соединения

V

Мм 60 50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Если в 1-й группе расчетные нагрузки на отдельные подвески различны (за счет крепления к ним элемен­тов котла на разных высотных отметках), пружины для этой группы выбираются по средней расчетной эксплуатационной нагрузке; при этом разность меж­ду максимальной и минимальной нагрузками не дол­жна превышать 20% средней.

10.5.5. Количество тарельчатых пружин в комп­лекте определяется исходя из относительного проги­ба балок потолочного перекрытия, равного 1/500, и Допускаемой перегрузки подвески на 20% по сравне­нию со средней расчетной по формуле ятп = 4ДД* //3, где

/

/

/

К.

2

У

/

У

/

/

‘С

/

У

/

S

/

У*

/

У

/

/

Еы, MM

320 280 240

200 160 120 80 40

Рис. 10.5. Номограмма для определения размеров пластин: а — односторонняя приварка; б — двухсторонняя приварка; — з = 6 мм; — —————————————- s = 8 мм

А/; — максимальная разность просадок пружин для групп подвссок, определяемая по рис. 10.6:

Для газомазутных котлов (монтажные прогибы)

А/;=ЛГ;

Для пылеугольных котлов (эксплуатационные про­гибы) АД’ = ДДЭ;

Для пылеугольных котлов в случае выравнивания ве­совых нагрузок после монтажа А= Max(Af^*;Afb А£*).

Па рис. 10.6 размер А — ширина цельносварного блока при монтаже (при определении А) или шири­на экрана (при определении А). Если L>A(L — рас­стояние между опорами балки потолочного перекры­ли), то при расчете следует принимать L = А).

К

•і

К

L ІФ

Ли

8 Q.

/(Ю’лДст]),

Минимально необходимое количество пружин уточняется на основании фактических прогибов балок

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

А

3

♦ НИ

Г

ГЬ

Г

Рис. 10.6. Номограмма для определения максимальпой разности просадок пружин:

——- — при нормальных условиях эксплуатации (1/500);

— — — — при сейсмическом воздействии (1/400)

Потолочного перекрытия при проведении поверочно­го расчета.

10.5.6. Выбор витых пружин производится по ГОСТ 13769 и ГОСТ 13773, расчет затяжки — по

Нтд.

10.6. Расчет на статическую прочность

10.6.1. Общие положения

10.6.1.1. При расчете на статическую прочность определяются напряжения от всех нагрузок, действу­ющих на подвеску, с учетом коэффициентов прочно­сти сварных соединений. Проверка условий прочности производится последовательно в зависимости от нагру­жающих факторов в соответствии с п. 10.3.1.

10.6.2. Определение нагрузок на подвески

10.6.2.1. С учетом выбранных размеров балок потолочного перекрытия определяются их прогибы от монтажной, эксплуатационной и сейсмической нагрузки. Определение прогибов балок потолочно­го перекрытия необходимо для установления вели­чины перераспределения нагрузок между подвеска­ми котла.

10.6.2.2. По действительному прогибу хребтовой или межхребтовой балки при расчетной нагрузке (мон — талсной, эксплуатационной и сейсмической) определя­ется разность просадок пружин крайних и средних подвесок А/ , при этом коэффициент неравномерно­сти (перегрузки) К вычисляется по формуле

K = l+0,2Af""

И;

Где A/g принимается согласно п.10.5.5. При нормаль­ных условиях эксплуатации /б* =УбЛ» при сейсмическом воздействии Д Ц = FЈ.

Если при монтаже проводится выравнивание на­грузок на подвески с помощью гидродомкрата, то Д Fnn Определяется по прогибу балки от разности Ря~Рм.

При сейсмическом воздействии расчет производит­ся для ХР = Рэ + Рв или в случае выравнивания нагру­зок для ЛР Рн. Коэффициент неравномерности не должен превышать 1,4.

10.6.2.3. Для наиболее нагруженных подвесок про­изводится проверка прочности с учетом найденного коэффициента неравномерности К.

10.6.3. Расчет на прочность тяг подвесок

10.6.3.1. Общие мембранные напряжения от рас­тяжения силой Q определяются по формуле

Где Fb = Тіdf /4 — для сплошного круглого сечения;

Fb = n{d% — d2)/4 ~ для полого круглого сечения

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Ф

10.6.3.2. Средние напряжения от внутреннего дав­ления в полом круглом сечении (в подвесной трубе) тяги определяются согласно разделу 3 Норм.

10.6.3.3. Максимальный изгибающий момент, дей­ствующий на тягу, определяется по формуле

0,8Q Д6 sh(ЈZ)

Д/j —_____ 2________

Klch(kl)-sh(kl)’

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

— параметр;

Ib /64 — для сплошного круглого

Сечения;

Ib = \Y~iA/da )4 J J64 — для полого круглого сече­ния тяги.

0,8Q9A,

Если kl> 3, То Mbq =

Kl-1

10.6.3.4. Общие изгибные напряжения, возникаю­щие от момента М^, определяются по формуле

Где Wb =Nd* /32 — для сплошного кругло­

Го сечения;

Wb = тиіі [l — (rf / )4 ] / 32 — для полого круглого се­чения.

10.6.3.5. Изгибающий момент MBtjt воспринимае­мый резьбой, зависит от длины втулки 1т и разницы между внутренним диаметром втулки и диаметром тяги 2ДE=DBVDai

М <3>A. sh(feU 54 klBTch(klJiT)-sh(klBTy

Где k = yjoJҐTa

Is = nd* /64 — для сплошного круглого

Сечепия;

/8 = Nd* ~(D/Da )4 ]/б4 — для полого круглого сече­ния тяги.

Если полученное значение Мв<? превосходит значе­ние следует принимать М = Mbq.

10.6.3.6. Изгибные напряжения, возникающие в резьбе от момента М#, определяются по формуле

С. =М"

W.

Где We /32 — для сплошного круглого сечения; W9 =7ide3^l-(d/de)4 ]/32 — для полого круглого сече­ния.

10.6.3.7. Напряжение кручепия в резьбе при затя­ге гайки определяется по формуле

Мк

Хк =——- — ,

2WM

Где Wk =0,2de3 — для сплошного круглого

Сечения;

Wk =0,2d* £ 1(D / De )4 J — д ля полого круглого сечения;

Мк =T>Qqdae крутящий момент, дей­

Ствующий на подвеску; — усилие при затяге гайки; £ — коэффициент, зависящий

От трения в резьбе; опреде­ляется по табл. 10.5.

Таблица 10.5

Коэффициент

Качество поверхности

0,10

Чисто обработанные поверхности при наличии смазки

0,13

Чисто обработанные поверхности без смазки и грубо обработанные поверхности при наличии смазки

0Д8

Грубо обработанные поверхности без смазки

При использовании гидродомкрата в целях вырав­нивания нагрузок на подвески Мк = 0. Не допускается затяг гаек тарельчатых пружин под нагрузкой.

10.6.3.8. В соответствии с разделом 5 Норм для расчетных сечений вычисляются три главных нор­мальных напряжения Oj, а2, с3, которые представля­ют собой алгебраическую сумму действующих в одном направлении напряжений от приложенных к расчет­ному сечению нагрузок.

10.6.3.9. Проверка условий прочности производит­ся последовательно в соответствии с табл. 10.2 в зави­симости от нагружающих факторов и приложенных усилий.

10.6.3.10. Напряжение среза в резьбе определяет­ся по формуле

Nclh.

Где ha — высота рабочей части резьбы, мм.

Проверка условия прочности производится соглас­но п. 10.3.1.

10.6.4. Расчет на прочность шарнирных соединений

10.6.4.1. Напряжение смятия в шарнирах опреде­ляется по формуле

А д.

1,30 ‘ — v

Ach — 1

Ал,

Формула справедлива при условии 1,0 < Dh / Da <1,1. 10.6.4.2. Средние касательные напряжения, вы­званные действием срезывающих усилий в валике, оп­ределяются по формуле

Т =2Q<

NDl 331

10.6.4.3. Напряжение смятия в шарнирах с оваль­ным отверстием (см. рис. 10.1) определяется по фор­муле

3,5 Qq

Ach =—- —•

SBpDb,

10.6.4.4. Общие мембранные напряжения в про­ушине с круглым отверстием от растягивающего уси­лия определяются по формуле

А, = ■

%ieh-Dh)

10.6.4.5. Общие мембранные напряжения в про­ушине с овальным отверстием от растягивающего уси­лия определяются по формуле

А — ^

Где E0H длина отверстия, мм.

10.6.4.6. Общие мембранные напряжения в про­ушине с овальным отверстием от растягивающего уси­лия определяются по формуле

2shp(eh-E0h)2′

Где E0H длина отверстия, мм.

10.6.4.7. Проверка условия прочности производит­ся согласно п. 10.3.

10 6.5. Расчет на прочность пластин

10.6.5.1. Максимальная локальная нагрузка в пла­стине (см. рис. 10.1) узла соединения подвески с экра­ном определяется по формуле

QL=KQJnpl>

Где npl — число пластин, шт.;

К — коэффициент неравномерности; определяет­ся по табл. 10.6.

Таблица 10 6

Число пластин п , Р

Коэффициент неравномерности К

1

1,0

2

1,2

4

1,3

6

1,4

10.6.5.2. Общие мембранные напряжения в плас­тине от усилия Ql определяются по формуле

C.= Q

Где Fpl = Eplspl площадь поперечного сечения пласти­ны, мм2;

Ф — коэффициент прочности, определяе­

Мый согласно п. 10.4.1 (при наличии стыкового шва).

10.6.5.3. Общие изгибные напряжения в пластине от смещения определяются по формуле

О JE‘sp,Mpl

1>

Где Ыр1~ смещение пластины, мм:

Д/ 24V4

Р< e^n^-l^f+lX,’

333


Параметр Р

Сп

С12

С21

С22

Параметр а

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

1,0

1,7

2,2

0,6

1,3

1,9

2,4

4,7

6,0

1,8

3,9

4,9

4

1,0

1,2

1,4

0,6

0,9

1,2

1,5

2,8

3,8

U

2>2

3,1

6

1,0

1,2

0,6

0,8

1,0

1,2

2,2

3,0

1,0

1,9

2,7

Примечания: 1. Для промежуточных значений коэффициен­ты определяются линейной интерполяцией ближайших зпачений с округлением до 0,1 в большую сторону.

2. При а < 2 коэффициенты определяются линейной экстра­поляцией с округлением до ОД в большую сторону.

10.6.5.4. Проверка условия прочности производит­ся согласно п. 10.3.

10.6.6. Расчет на прочность опорных плит

10.6.6.1. Эквивалентное напряжение в прямо­угольной опорной пластине (рис. 10.8) с рядом отвер-

Ґ

ЪГ

И

2 а

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

2 а

Тип І Тип II

Тип III

Рис. 10.7. Типы опорных плит 334

Зг

Б

А

2Г


РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

2 а

Рис. 10.8. Варианты пагружения: а — нагружение по контуру отверстия; б — нагружение по ширине кольца

Стий от усилия Q определяется по формуле, справед­ливой для любых размеров плиты в плане:

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСНОЙ СИСТЕМЫ КОТЛОВ

Где с* — коэффициент, принимаемый в зависимости от способа опирания плиты и вариантов нагруже­ния по табл. 10.7.

Для плиты, защемленной по опорным кромкам (тип I па рис. 10.8), с* = сп, если нагрузка распределе­на по контуру отверстия, и с* = с12, если нагрузка рас­пределена по ширине кольца.

Для плиты, свободно опертой по опорным кромкам (тип I), с* = с21, если нагрузка распределена по контуру отверстия, и с" = с22, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Коэффициенты с12 и с22 соответствуют передаче на­грузки через гайку, внутренний диаметр которой ра­вен диаметру отверстия в опорной плите (рис. 10.9).

Параметр а определяется как отношение расстоя­ния между опорными кромками к диаметру отверстия:

А = а/г у

Где расстояние а принимается равным расстоянию мелсду стенками опорных балок.

Параметр 3 определяется как отношение рассто­яния между центрами отверстий к диаметру отвер­стий:

Р = t/r.

10.6.6.2. Эквивалентное напряжение в прямо­угольной опорной плите с единичным отверстием (см. рис. 10.8) от усилия Qq определяется по формуле, спра­ведливой для любых размеров плиты в плане:

*Qq

Ст"=с

Ьор

Где с — коэффициент, принимаемый в зависимости от способа опирання плиты и варианта нагруже­ния по табл. 10.8.

Для плиты, у которой две противоположные кромки защемлены, а две другие свободны (тип И), С* = с31, если нагрузка распределена по контуру от­верстия, и с* = с32, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Таблица 10.8

Пара­метру

Сз,

С32

С42

См

С«

Параметр а

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

4

6

2

1,0

1,9

2,6

0.6

1,5

2,1

2,6

5,5

7.3

1,9

4,2

5,4

0,7

1,0

1,0

0,9

1,5

1.5

4

1,0

U

1,6

0,6

1,0

1.4

1,6

3,1

І2

1,2

2,4

3,4

1,0

1,1

U

13

2,0

6

1,0

12

1,4

0,6

0,9

1,2

13

2J3

1,0

2,0

2,9

1,0

U

1,4

15

20

2,1

Примечания: 1. Для промежуточных значений коэффициен­ты определяются линейной интерполяцией ближайших значений и округлением до 0,1 в большую сторону.

2. При а < 2 коэффициенты определяются линейной экстра­поляцией с округлением до 0,1 в большую сторону.

Для плиты, у которой две противоположные кром­ки свободно оперты, а две другие свободны (тип II), с = с41, если нагрузка распределена по контуру от­верстия, и с* = с12, если нагрузка распределена по ши­рине кольца.

Для плиты, защемленной по контуру, при нагрузке, распределенной по контуру отверстия (тип III), с* = с51.

Для плиты, свободно опертой по всему контуру, при нагрузке, распределенной по ширине кольца (тип III),

С* = С62-

Параметр а определяется как отношение расстоя­ния между опорными кромками к диаметру отверстия:

А = а/г.

Параметр у определяется как отношение длины опорных кромок к диаметру отверстия:

Y = Ь/г.

10.6.6.3. Полученные значения эквивалентного напряжения не должны превышать 1,5[о] согласно п. 10.3.

10 6.7. Расчет на прочность шайб

10.6.7.1. Если радиус приложения нагрузки (ради­ус линии контакта rj не превосходит среднего радиу­са шайбы, т. е. гк < г + JR, то эквивалентное напряже­ние в конической шайбе от нагрузки при любом угле конусности определяется по формуле

Q,(r + R) °eq 16nrh(R-r)’

10.6.7.2. Полученное значение эквивалентного на­пряжения не должно превышать 1,2[о] согласно п. 10.3.

10.6.7.3. Напряжения от среза в опорном бурте ко­нической шайбы

Teh =Qg/4ic(rfc2-r2), где гь — наружный радиус бурта.

10.6.7.4. За счет большой длины зоны контакта сфе­рической и конической шайб напряжения смятия в этой зоне оказываются значительно меньше допускаемых, поэтому проверка на смятие не производится.

Ваш отзыв

Рубрика: Нормы расчета на прочность стацио­нарных котлов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *