Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
МШ1 = -20/1,5 = -13.
Этим же методом произведено уравновешивание остальных узлов с определением уравновешивающих моментов и вторичных моментов защемления, которые возникают на концах балок, примыкающих к узлам.
Отмечаем, что при первом цикле уравновешивания узлов не отражено действие на балки вторичных моментов защемления, которые возникают от уравновешивающих моментов правого конца каждой из балок, примыкающих к узлам и равным -20,5; +40; -42 и т.д. Потому определяем величины этих моментов, заносим их в строку 6 табл. 3 и производим второй цикл уравновешивания узлов, а затем третий, четвертый и пятый.
Остающиеся после пятого цикла вычислений неуравновешенные моменты так малы по своей величине, что практически они не оказывают влияния на конечные результаты вычислений.
Алгебраические суммы левой и правой колонок каждого узла табл. 3 равны между собой и представляют действительные опорные изгибающие моменты, действующие в узлах балки (корпуса печи).
554
Реакции опор и межопорные изгибающие моменты. При известных опорных моментах каждый пролет корпуса печи, в том числе и пролет п, можно рассматривать как отдельную шарнирно опертую (рис. 4) балку, на которую действуют внешняя нагрузка и опорные моменты М ,, и М. Если принять, что опорные моменты положительны по направлению, то реакция опор выделенного пролета п определяется из уравнений:
R(»-i)„=\)0~~~f± + ~TL ’ (112)
Мп-1 + К
к In
мп
К К '
V =*(«)„(113)
Здесь индексы у букв означают: первый — номер опоры, второй — номер пролета.
Первое слагаемое правой части каждого из приведенных уравнений отражает влияние на опору внешней нагрузки, а два других обусловлены опорными моментами.
Полная реакция промежуточной опоры получается в результате суммирования ее составляющих. Для опоры п полная реакция равна
+ (114)
Определим числовую величину реакции опоры III вращающейся печи 3,6/3, 3/3,6x150 м. По уравнению (114) она слагается из составляющих R]in и Rl/U.
Так как
R„|3 = „ +^_ife=MiM+i^_«i = 89,3T
/3 /3 2 18,4 18,4
Рис. 4. Реакции опор пролета корпуса печи
555
и
= + ^ = —+ —= ^,6Т,
"м 40 I, I, 2 16,7 16,7
то полная реакция
K»-*»., + R»«=8M + 72.6-161.9t-
Числовые значения опорных моментов в последних уравнениях взяты из табл. 3.
Таким же путем определены составляющие и полные реакции остальных опор печи, и результаты внесены в табл. 6.
При определении межопорных изгибающих моментов также исходят из того положения, что при известных опорных моментах каждый пролет корпуса печи может приниматься за отдельную, шарнирно закрепленную балку. Поэтому изгибающий момент, действующий в сечении пролета печи, например /3 (рис. 4), расположенном на расстоянии х от левой опоры, равен:
Мъ = Ми + Аъ ох - , (115)
Чтобы найти значение х, при котором Ма имел бы наибольшую величину, необходимо производную от момента по х приравнять нулю и решить полученное уравнение относительно х.
Производная равна:
Таблица 6
Реакция опор и изгибающие моменты в сечениях корпуса печи 3,6/3,3/3,6x150 м
Номера опор (узлов) Опорные изгибающие моменты, в т-м Реакции опор, в т Координата опасного сечения балки, в м Изгибающий момент балки, в т-м Балки
составляющая полная
/ -398 120,3 82,2 202,5 8,95 -30 h
II -165 49,8 79,9 129,7 8,7 +183 h
III -255 89,3 72,6 161,9 9,0 +72 и
IV -174 62,8 67,3 130,1 8,3 + 104 h
V -268 77,7 98,5 176,2 9,1 + 140 4
VI -221 75,7 68,3 144,0 8,4 +73 h
VII -204 66,3 76,4 142,7 8,8 + 133 h
VIII -290 85,6 89,7 175,3 10,3 + 175 h
IX -81 66,3 32,5 98,8 — —
556
Приравнивая эту производную нулю и решая уравнение, находим, что:
х = A30/q = 72,6/8,1 = 9 м.
Следовательно, наибольший изгибающий момент в сечениях пролета /3 равен:
8 1 - 92
М, = -255 + 72,6 • 9 —J----= +72 т-м.
2
Подобным путем определены приведенные в табл. 6 межопорные моменты остальных пролетов корпуса печи.
Наиболее загружена у рассматриваемой печи опора I. Объясняется это тем, что к переднему концу печи присоединены барабаны рекуператорного холодильника.
Из промежуточных опор более сильно по сравнению с другими загружены опоры V и VIII, потому что близ опоры V на корпус посажен зубчатый венец, весящий вместе с деталями крепления 25 т, а к опоре VIII примыкают длинные пролеты /8 и /9, несущие футеровку и цепи.
Как и у печей других конструкций, наименьшее давление испытывает у печи 3,6(3,3)3,6x150 м последняя, IX, опора, которая поддерживает относительно короткий и легкий консольный конец корпуса печи.
Из сравнения полученных результатов следует, что опорные изгибающие моменты значительно превышают по величине — в среднем в 2 раза — моменты в сечениях, расположенных между опорами, и большим опорным моментам соответствуют большие реакции опор. Это заключение относится не только к рассматриваемой печи, но и к печам других размеров и конструкций.
Обращает на себя внимание отсутствие резкой разницы в величине давления на промежуточные опоры, когда они установлены правильно по высоте. Такая установка опор благоприятно отражается на работе печи и износе трущихся деталей ее опорных устройств. Необходимо отметить, однако, что в практических условиях у большинства работающих печей загрузка на опоры распределена чрезвычайно неравномерно. Причиной этому является большое отступление в установке опорных роликов по высоте от их нормального положения.
