Конструкции специальных

19.5. Конструкции современных паровых котлов

Во втором издании (первое—в 1978 г.) рассмотрены вопросы теории и технологии электрошлакового переплава (ЭШП). Описаны конструкции современных печей ЭШП, механическое и электрическое оборудование, необходимое для плавки, методы его ремонта и обслуживания. Приведены основные требования к исходным материалам, качеству и подготовке расходуемых электродов, выбору состава и подготовке флюсов. Рекомендованы способы повышения технико-экономических показателей производства.

Удивительно разнообразны конструкции современных ветряков! Питер Макгрэв из Англии разработал проект ветроэнергетической установки мощностью 3 тысячи киловатт с двумя лопастями, укрепленными на горизонтальной оси. Известная авиастроительная фирма «Мак-доннел—Дуглас» спроектировала установку такого же типа, но с тремя лопастями. А западногерманская фирма (тоже авиастроительная) «Мессершмит—Бельков— Блом» разработала конструкцию ветроколеса с одной лопастью длиной 74 метра, установленной на башне высотой 120 метров. Мощность этого гиганта должна составить 5 тысяч киловатт. Встречаются и конструкции, где ветер должен вращать устройство, напоминающее огромное велосипедное колесо, на котором вместо спиц укреплены лопасти. Такая конструкция проектируется в Оклахомском университете в США.

В конструкции современных паровых турбин конденсационного типа для АЭС предусмотрены нерегулируемые отборы пара, которые могут быть использованы для теплоснабжения производственных зданий и жилого поселка самой АЭС, а также сторонних потребителей. По данным турбостроительных заводов, номинальные количества указанных отборов пара следующие (табл. 6.11):

Повышение температуры выплавляемого чугуна и улучшение его химического состава и жидкотекучести позволили снизить брак и уменьшить толщину стенок отливок. Конструкции современных вагранок с горячим дутьем и устройствами для газоочистки отходящих газов стали заметно сложней вследствие применения специальных устройств, автоматических приборов и регуляторов. В Советском Союзе одна из таких вагранок впервые была спроектирована и построена ЦНИИТМАШем в 1958 г. (рис. 15).

Конструкции современных машин, приборов и автоматов развиваются в направлении увеличения мощности и быстроходности при одновременном уменьшении веса. Преимущественное развитие получают роторные и реактивные машины; вместе с тем машины с возвратно-поступательным движением рабочих органов усложняются и облегчаются; все большее распространение получают машины вибрационного действия. В связи с этим увеличивается динамическая нагруженность, а следовательно, и значение колебательных движений машин, механизмов и их частей. Вопросам колебаний машин в течение последних десятилетий уделяется большое внимание.

Глава I „Технология литейного производства" начинается со справочных данных по литейным материалам, применяемым при плавке чёрных и цветных металлов, включая ферросплавы, раскислители, модификаторы, руды, флюсы и технологическое топливо. Затем приведены сведения по модельно-опочному инвентарю, по формовочным и стержневым материалам, освещаются процессы ручной и машинной формовки (данные о формовочных машинах приведены в томе 8) и изложены методы расчёта литниковых систем. В статье о сушке форм и стержней наряду с режимами и технологией сушки рассмотрены конструкции современных сушил. В статье о плавке металлов приведены как режимы плавки, так и технологические характеристики плавильных агрегатов. Технология заливки, выбивки и очистки литья дана без подробных сведений по оборудованию, конструктивные и технологические характеристики которого помещены в томе 8.

4. Перспективным элементом конструкции современных балансировочных машин являются неподвижные опоры, позволяющие вести непосредственную регистрацию динамических давлений цапф неуравновешенного ротора.

Сложность конструкции современных турбин и тяжелые условия работы многих их частей заставляют строго ограничивать допустимые и безопасные пределы изменения многих параметров. Так, например, число оборотов турбины не должно отклоняться от номинального больше чем на +1%, давление свежего пара не следует допускать больше 1 05 и меньше 0,9 от номинального, а его температуру выше номинальной на 10° и ниже на 20°С. Разность температур шпилек и фланца не должна превышать 20—25°С, температуру подаваемого к подшипникам масла не рекомендуется иметь выше 45° и ниже 38°С (цифры везде даны средние), вибрация, измеренная на подшипниках, не должна превосходить допускаемой и т. д. Для контроля за некоторыми,наиболее опасными из этих отклонений турбина снабжается регуляторами и автоматически действующей защитой и сигналами, которые сначала предупреждают об отклонении данного' параметра от допустимых пределов, а затем отключают турбину, если отклонение соответствующего параметра продолжается.

Конструкции современных прямоточных котлов иногда имеют несколько элементов, отличающих их от первоначальных конструкций' котлов Рамзина и Бенсона.

С целью внедрения лучших решений установочных деталей в конструкции современных турбин целесообразно разработать общесоюзную нормаль на такие детали.

График распределения нагрузки по виткам, полученный на основе решения системы уравнений для стандартной, шестивитковой гайки высотой //«=0,8с(, изображен на рис. 1.15, б. В дальнейшем решение Н. Е. Жуковского было подтверждено экспериментальными исследованиями на прозрачных моделях. График свидетельствует о значительной перегрузке нижних витков и нецелесообразности увеличения числа витков гайки, так как последние витки мало нагружены. По этому условию нецелесообразно , применение мелких резьб (при высоте гайки #=const). Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать конструкции специальных гаек, выравнивающих распределение нагрузки в резьбе (рис. 1.16). На рис. 1.16, а изображена так называемая висячая гайка. Выравнивание нагрузки в резьбе здесь достигают тем, что как винт, так и гайка растягиваются. При этом неравенство AD и АС изменится на обратное ДО>ДС, а разность Дио и Двс уменьшится. Кроме того, в наиболее нагруженной нижней зоне висячая гайка тоньше и обладает повышенной податливостью, что также способствует выравниванию нагрузки в резьбе. На рис. 1.16,6 показана разновидность висячей гайки — гайка с кольцевой выточкой. У гайки, изображенной на рис. 1.16, в, срезаны вершины нижних витков резьбы под углом 15. . .20°. При этом увеличивается податливость нижних витков винта, так как они соприкасаются с гайкой не всей поверхностью, а только своими вершинами. Увеличение податливости витков снижает нагрузку этих витков.

Принципиальные преимущества комбинированных технологий, основанных на использовании совмещенных методов модификации, заключаются в возможности формирования поверхностных слоев покрытий требуемой толщины с регулируемыми структурой и свойствами. При этом достижение необходимого химического состава обеспечивается процессами ионного перемешивания. Конструкции специальных установок предусматривают определенное соотношение энергии и интенсивности ионных потоков и пучков, что дает возможность формировать пленочные слои в условиях их ионной бомбардировки.

Конструкции специальных захватов для испытания композитов на растяжение обсуждались в работах [20, 88, 141]. В работе [20] установлено, что использование цанговых захватов повышает прочность на растяжение у образцов типа лопаток на 30—40%.

В 1950—1958 гг. были спроектированы ЭНИМСом и изготовлены заводом «Станкоконструкция» автоматические линии для обработки деталей типа тел вращения (валов и роторов электродвигателей, зубчатых колес, шлице-вых валиков и т. п.). В 1950 г. ими же был спроектирован и изготовлен автоматический завод для производства алюминиевых поршней. Все процессы, начиная с расплавления брусков металла и отливки поршней, термообработки и механической обработки, автоматической доводки поршней по весовой характеристике и кончая контролем и упаковкой готовых поршней в коробки, были автоматизированы. Комплексная автоматизация массового производства поршней открыла многие «узкие» места в технологии механической обработки деталей и их контроля, что способствовало в дальнейшем значительному усовершенствованию конструкции специальных и агрегатных станков и технологических процессов обработки металлов.

Исследования советских ученых и инженеров показали, что многие конструкции специальных станков можно расчленить (разделить) на составляющие их узлы, пригодные для монтирования станков и агрегатов разного назначения. Такими общими узлами являются: силовые головки, корпусные детали, устройства для контроля и регулирования, транспортные узлы и т. д.

Существуют конструкции специальных роликовых ключей для резьбовых втулок с гладким внутренним отверстием, накладные ключи с переставной рукояткой для работы в стесненных местах и др.

Уменьшение толщины зуба в направлении от точки а к точке b (рис. 399) зависит от угла о^ и высоты конуса hlt которая при данном диаметре начальной окружности d\ также зависит от угла al. При сборке трудно определить угол между мнимыми линиями, каждая из которых начинается к тому же в мнимой точке (начальная окружность). Вот почему необходимо проверять конические зубчатые колеса после изготовления в условиях сборки, т. е. в сцеплении с другим, более точным зубчатым колесом (эталонным). На этом принципе основаны конструкции специальных приборов для проверки конических зубчатых колес.

Применяют также разнообразные конструкции специальных пневматических подъемников, предназначенных для выполнения определенных работ на одном рабочем месте. Грузоподъемность их до 500 кг (рис. 506, в).

При построении технологии сборочных работ надо шире распространять поточные методы сборки, организацию параллельной сборки узлов, внедрение узловой и цепной сборки, механизацию ведения работ, а также отработку конструкций, проверку размерных цепей при сборке или введение в конструкции специальных компенсаторов. Должны найти широкое применение различные приспособления, облегчающие и ускоряющие процесс сборки, в том числе электрические и пневматические подъемные механизмы, специальные станки и прессы, кантователи, механизирующие устройства для шабрения, для навертывания гаек, винтов и другие механизмы и устройства. Особое внимание должно быть обращено на внедрение такого механизированного инструмента, как пневмо-отвертки с автоматической подачей шурупов, пневматические и

Особенности конструкции специальных вагранок. Вагранки с подогреваемым копильником. Вагранки с копильником обычно выдают чугун температурой на 50—100° С ниже, чем в аналогичных условиях дают такие же вагранки без копильников.

протектор прямого преобразователя делают из звукогасящего материала с волновым сопротивлением, близким к таковому контактной жидкости. Это уменьшает многократные отражения в жидком слое, устраняет интерференцию этих отражений между собой и стабилизирует контакт. Конструкции специальных преобразователей для контроля по грубой поверхности показаны на рис. 2.20.