Расчет оборудования для сушки целлюлозы (на примере сушильного цеха № 2 Братского ЛПК), страница 10

где     L – расстояние от опоры до крышки, м;

R – реакция опоры, Н.

,

.

Наибольший изгибающий момент приходится на крышку со стороны привода, в дальнейшем расчет будем вести по приводной стороне.

            .

          Определяем суммарное напряжение , МПа по формуле

                                          (3.40)

.

Определяем запас прочности n, рассчитывают по формуле

                                          (3.41)

где      - допустимый запас прочности, для машин с обрезной шириной свыше 4200 мм -

.

          Запас прочности крышки цилиндра обеспечен.

3.8 Расчет болтового соединения крышки и корпуса сушильного цилиндра

Крепление осуществляется 36 болтами М30, болты испытываю нагрузку от внутреннего давления пара в цилиндре и от изгибающего момента, возникающего от действия реакции опор цилиндра. Нагрузка от давления является постоянной, от момента переменной. Наиболее нагружены болты в нижнем положении. В среднем положении на горизонтальной оси нагрузки от изгибающего момента болты не нагружают. Болты предварительно затянуты с моментом, обеспечивающим нераскрытие стыка и герметичное соединение с учетом упругой прокладки между цилиндром и крышкой (смотри рисунок 3.3).

На приводную цапфу диаметром 1500 мм для пресспата обрезной шириной 6400 мм действует реакция опоры 34482 Н (формула (3.39)).

Рисунок 3.3 – Расчет крепления крышки цилиндра.

Определяем усилие в максимально нагруженном болте Р_м, Н, по формуле

                                        (3.42)

где     l_н – расстояние от нижнего болта до нейтральной горизонтальной оси, м;

l_i – расстояние от каждого болта до горизонтальной оси (определяется графически), м;

,                                                 (3.43)

где     d₂ – диаметр окружности расположения болтов, d₂ = 1,36 м.

.

Определяем площадь крышки на которую действует внутреннее давление S, м², по формуле

                                            (3.44)

где     d₁ – внутренний диаметр фланца крышки, м.

Принимаем: d₁ = 1,29 м.

.

Определяем усилие на крышку от внутреннего давления Р, Н, по формуле

                                               (3.45)

.

Определяем усилие на один болт от внутреннего давления в цилиндре N, H, по формуле

                                       (3.46)

где     n – количество болтов.

                                                   .

Определяем максимально допустимое усилие затяжки из условия нераскрытия стыка V₀, H, по формуле

,                                        (3.47)

где      - площадь прокладки, м².

                                                   .

где     W_ст – момент сопротивления сечения стыка, м³.

                                (3.48)

.

Тогда получается:

                                                   .

Определяем необходимую затяжку при переменных нагрузках для обеспечения нераскрытия стыка V₁, H, по формуле

                                              (3.49)

где     v – коэффициент запаса по нераскрытию стыка.

Принимаем: v = 4.

.

Определяем усилие предварительной затяжки в болтах из условия обеспечения герметичности стыка V₂, H, по формуле

                                              (3.50)

где     k – коэффициент затяжки при мягких прокладках.

          Принимаем: k = 2,5.

.

Определяем общее необходимое усилие затяжки V_общ, Н, по формуле

                                         (3.51)

.

Определяем допустимое усилие затяжки [V], H, по формуле

                                              (3.52)

где      - предел текучести материала болтов, Па;

F_б – площадь сечения болта М30, м.

Принимаем: ; .

,

.

          Определяем суммарную внешнюю нагрузку на болт Р_Б, Н, по формуле