Technická zpráva Kontrola ohybového napětí čepu v kritických místech na SO Papírny Olšany PS4-sušící válec-srpen2013

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Technická zpráva Kontrola ohybového napětí čepu v kritických místech na SO Papírny Olšany PS4-sušící válec-srpen2013"

Zdeněk Němec
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Strana: 1/12 Technická zpráva Kntrla hybvéh napětí čepu v kritických místech na SO Papírny Olšany PS4-sušící válec-srpen201 Vypracval : Ing.Otakar Kzel Datum: Adresa: PAPKON s.r.., Cihelná ulice 776, Štětí Tel./Fax: papkn@papkn.cz PAPKON s.r.. se sídlem v Cihelné ulici 776, Štětí vedená v bchdním rejstříku u Krajskéh sudu v Ústí n.l. ddíl C, vlžka 9616 IČ: DIČ: CZ

2 str. č. 2 / 12 1.Obsah zprávy 1/ Obsah 2/ Zadání / Schéma a rzměry válce 4/ Výpčet 4.1. Prázdný válec Prázdný válec 4.2. Válec s kndenzátem 5/ Závěr 6/ Pužitá literatura 2.Zadání Prvést statický výpčet hybvéh napětí v čepu SO u sušícíh válce papírenskéh strje PS4 -Papírny Olšany. Zadané hdnty: -infrmativní výkresy válců , hmtnst válce cca 4t -phn válce, P=1kW, i=22 -bvdvá rychlst válce 700m/min -pásání válce 200st -tah v sušícím sítu 5kN -hmtnst závaží lanvice 120kg -materiál pláště, čepů : cellitiny Rm=24,6MPa -měření rzměrů suvisejících dílů.schéma a rzměry válce Rzměrvé,bjemvé a hmtnstní parametry dílů válce byli získány měřením dílů,vytvřením pčítačvéh mdelu a věřeny reálným vážením. Obr.1-D mdel válce

3 str. č. / 12 Měřením rzměrů jedntlivých dílů válce byl zjištěn, že vnitřní díra má kuželvitý tvar a pužitím pravárenskéh puzdra může djít ke zúžení nsnéh průřezu čepu. Obr.2- rzměry čepu a plha lanvice Obr.- phled na vík zevnitř

4 str. č. 4 / 12 Parametry válce: -hmtnst čela s čepem SO : 750kg -řemenice : : 250kg -hmtnst pláště: : 2.80kg -hmtnst čela s čepem SP : 770kg celkvá hmtnst : 4.600kg 4.Výpčet Zatížení krutícím mmentem není uvažván.válec nebude pháněný. Zatížení váhu pláště: G q plášt plášť = m g = 280 9,81 = 27762N = = 11,57 N / mm Zatížení hmtnstí čepů Zatížení tahem v sušícím sítu G G čepso čepsp = 750 9,81 = 757,5N = 770 9,81 = 755,7 N Ftah 5000 qsít = = = 2,1N / mm Zatížení d lanvice Glan = ( mlan + mzávaží ) g = ( ) 9,81 = & 800N Zatížení váhu kndenzátu 2 1 1,44 V = π 2,292 = 1,24m 4 G = g V ρ = 9,81 1, = 12164N q H 20 H = = 5,07N / mm 2400

5 str. č. 5 / 12 Materiálvé hdnty čepu: Pt materiál, šedá litina s lupínkvým grafitem - viz. přilžený passprt = 24,6MPa Pt, 100st. C = 290MPa Oc = 16MPa -mez únavy při hybu za rtace DO = 80MPa 4.1.Prázdný válec U tht výpčetníh mdelu byl sušící válec nahrazen nsníkem s pevnu pdpru a psuvnu pdpru viz Obr.6. Tíha čepů resp. zatížení d lanvice zahrnuty v samělé síle v těžišti čepů resp. v místě půsbení. Hmtnst pláště resp. tah d sušícíh síta je zadána spjitým zatížením p délce nsníku. Obr.4- schéma výpčtvéh mdelu Výstupní hdnty: Kntrlní místa jsu zvleny v místech změny sazení čepu viz. Obr.5. Maximální hybvý mment : Ohybvý mment v místě I: Ohybvý mment v místě II: Ohybvý mment v místě III: Ohybvý mment v místě IV: M 1784Nm max = M = 24Nm M I = 501Nm M II = 610Nm M V = 7616Nm

6 str. č. 6 / 12 Obr.5- kntrlvaná místa Průřezvé charakteristiky míst I,II,III,IV: ( ) W = π = 68450m 2 ( ) W I = π = mm 2 (185 79,8 ) W II = π = mm 2 ( ) W V = π = 52004mm 2 Ohybvé napětí v místech I, II,III,IV: M = = = 8, 8MPa < W M I I = = = 9, 6MPa < WI M II II = = = 10, 6MPa < WII M V V = = = 14, MPa < WV (80MPa),

7 str. č. 7 / 12 Ohybvé napětí je pd mezí dvlenéh napětí v hybu, čep vyhvuje. Vrubvé účinky míst I ρ = 4mm D = 178mm d = 160mm ρ 4 = = 0,22 D d ρ 4 = = 0,025 d 160 α = 2,56 [5] Maximální hybvé napětí čepu v místě I vrubvý účinek Im ax = 2,56 8,8 = 22, 5MPa < vyhvuje pevnstní pdmínce míst II ρ = 5mm D = 185mm d = 178mm ρ 5 = = 0,1 D d ρ 5 = = 0,028 d 178 α = 2,68 [5] Maximální hybvé napětí čepu v místě II vrubvý účinek: Im ax = 2,68 9,6 = 25, 7MPa < vyhvuje

8 str. č. 8 / 12 míst III ρ = 5mm D = 29mm d = 185mm ρ 5 = = 0,09 D d ρ 5 = = 0,027 d 185 α = 2,74 _[5] Maximální hybvé napětí čepu v místě III vrubvý účinek: Im ax = 2,74 10,6 = 29 vyhvuje MPa < míst IV ρ = 5mm D = 278mm d = 185mm ρ 5 = = 0,05 D d ρ 5 = = 0,027 d 185 α = 2,8 _[5] Maximální hybvé napětí čepu v místě IV vrubvý účinek: Im ax = 2,8 14, = 40 vyhvuje MPa < Nejvyšší hdnta 40MPa nepřekračuje dvlené napětí materiálu pr hyb 80MPa.

9 str. č. 9 / Válec s kndenzátem V tmt výpčtu byla zapčtena váha kndenzátu který se v některých případech může hrmadit ve válci. Kntrla je prvedena pr případ kdy nedvedený kndenzát tvří bjem celéh vnitřníh prstru válce. Výpčtvý mdel je zbrazen na Obr.8. Obr.8 Maximální hybvý mment : M 4255Nm Ohybvý mment v místě I: Ohybvý mment v místě II: Ohybvý mment v místě III: Ohybvý mment v místě IV: max = M = 541Nm M I = 871Nm M II = 12589Nm M V = 1755Nm Průřezvé charakteristiky míst I,II,III,IV: ( ) W = π = 68450m 2 ( ) W I = π = mm 2 (185 79,8 ) W II = π = mm 2 ( ) W V = π = 52004mm 2 Ohybvé napětí v místech I, II,III,IV: M = = = 14, 7MPa < W 68450

10 I II V = 16,1MPa = 22MPa = 25,8MPa str. č. 10 / 12 Vrubvé účinky Im ax I Im ax II Im ax V Im ax I II V ; I = 2,56 14,7 = 7,6MPa < II V = 2,68 16,1 = 4,1 MPa < = 2,74 22 = 60,MPa < = 2,8 25,8 = 72,2MPa < Oc = 80MPa Ohybvé napětí v kritických místech čepu v případě zatížení válce kndenzátem také vyhvuje pevnstní pdmínce. V místě IV dchází vlivem vrubvých účinků ke kncentraci napětí které dsahuje téměř dvlených hdnt. Jde mezní hdntu kteru nesmí napětí překrčit. 5.Závěr Dle zadání tent válec nebude pháněn - stávající phn již nebude pužit. Ve výpčtu je uvažván puze s hybvým namáháním válce. Průchzí díra v čepu má na straně blíže k válci knické zaknčení. Pužití pravárenskéh puzdra djde ke zmenšení průřezvých charakteristik čepu. Byla zkntrlvána kritická místa čepu a prvnána s dvleným napětím v hybu. V místě IV dšl ke zvýšení napětí blízké k dvlené. Vzhledem k uvažvaným vstupním parametrům - hladký pvrch vnitřní díry, hmgenita materiálu které mhu být reálně jiné, dpručuji v místě IV zesílit čep. Viz přílha P.2. Dále dpručuji kntrlvat mnžství kndenzátu ve válci a zamezit při manipulaci, přepravě, a dstávkvých pracích na PS přetížení čepů (zavěšvání břemen apd.). 6.Pužitá literatura [1] Stavba strjů strjní sučásti, Zelený, Press 2000 [2] Dynamická pevnst a živtnst, Růžička, ČVUT,1989 [] ST pr knstrukci a dílnu,drastík,mntanex 1999 [4]Lexikn tech.materiálů,macek,verlag 2002 [5] Pružnst a pevnst II, klektiv,čvut,1985

11 str. č. 11 / Přílha P. 1.-mdel válce

12 P.2 - úprava čepu - zesílení průřezů čepu str. č. 12 / 12

13 P..- passprt str. č. 1 / 12

Podobné dokumenty

Použití : Tvoří součást pohybového ústrojí strojů a zařízení nebo mechanických převodů.

Použití : Tvoří součást pohybového ústrojí strojů a zařízení nebo mechanických převodů. 1 HŘÍDELE Strjní sučást válcvitéh tvaru, určené přensu táčivéh phybu a mechanicé práce (rutícíh mmentu) z hnací části (mtru) na část hnanu (strj). Pužití : Tvří sučást phybvéh ústrjí strjů a zařízení neb