Контактными осветлителями

Переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев: поломка зубьев от напряжений изгиба и выкрашивание поверхности от контактных напряжений. С контактными напряжениями и трением в за- Рис s g цеплении связаны также износ, заедание и другие виды повреждения поверхностей зубьев.

Повреждение поверхности зубьев. Все виды повреждения поверхности зубьев (рис. 8.12) связаны с контактными напряжениями и трением.

С переменными контактными напряжениями связан усталостный характер разрушения рабочих поверхностей деталей подшипника (выкрашивание). Следует отметить, что сопротивление усталости подшипника зависит от того, какое из колец вращается — внутреннее или внешнее. Благоприятным является случай вращения внутреннего кольца (при этом внешнее кольцо неподвижно) *. Действительно, при равной нагрузке Fa напряжения в точке а кольца (см. рис. 16.14) больше, чем напряжения в точке Ь, так как в точке а шарик соприкасается с выпуклой, а в точке Ь с вогнутой поверхностью. В этих условиях

а) высокими контактными напряжениями (до 4000—5000 Мн/м2) и удельными давлениями в рабочей кромке, которые необходимы для деформирования (или резания) обрабатываемых материалов;

Частоты вращения звездочек ограничиваются контактными напряжениями сжатия, возникающими при ударе цепи о зубья звездочек (табл. 11.3) и другими условиями.

Местные напряжения, возникающие при взаимном нажатии двух соприкасающихся тел, называют контактными напряжениями. Вследствие деформации материала в месте соприкосновения возникает площадка контакта, по которой и происходит передача давления. Материал вблизи такой площадки, не имея возможности свободно деформироваться, испытывает объемное напряженное состояние.

В закрытых передачах, защищенных от пыли и грязи, при хорошей смазке основным видом разрушения зубьев является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей, вызываемое переменными контактными напряжениями (см. § 3 гл. 14 и § 1 гл. 15).

Износ неравномерен по профилю в связи с неодинаковой скоростью скольжения и неодинаковыми контактными напряжениями. Однако вследствие изменения радиусов кривизны в процессе изнашивания происходит его выравнивание. Изношенные зубья получают специфическую заостренную форму. Износ приводит к повышению динамических нагрузок и шума, к ослаблению зубьев и в конечном результате к их поломкам.

При отсутствии нагрузки две детали могут соприкасаться в точке или по линии, т. е. иметь начальный контакт точечный (контакт шариков и колец подшипников, двух шаров и т. п.) или линейный (контакт двух цилиндров, контакт зубчатых колес и т. п.). Под нагрузкой начальный контакт переходит в контакт по весьма узкой площадке с высокими контактными напряжениями. Например, в случае контакта двух цилиндров длиной Ъ и радиусами г$ и г 2 с параллельными осями, сжатых силой F, площадка контакта имеет вид узкой полоски (рис. 3.2). При этом точки наибольших контактных напряжений ан располагаются по средней линии полосы контакта. Значение этих напряжений вычисляют по формуле Герца

Нагрузочная способность передач с эвольвентным зацеплением ограничена малыми радиусами кривизны профилей зубьев и, следовательно, значительными контактными напряжениями. Повышение контактной прочности достигается применением круговин-тового зацепления М. Л. Новикова, в котором профили зубьев колес в торцовом сечении ограничены дугами окружностей близких радиусов (рис. 3.114). Зуб шестерни 2 делается выпуклым, а зуб колеса / — вогнутым. Линия зацепления расположена параллельно осям колес, и поэтому площадка контакта зубьев здесь перемещается не по профилю зубьев, как в эвольвентной передаче, а вдоль зубьев. Непрерывность передачи движения обеспечивается винтовой формой зубьев. Поэтому зацепление Новикова может быть только косозубым. Практически угол [5 = 10...30°.

Расчет на прочность косозубых и шевронных колес аналогичен расчету прямозубых. Размеры закрытых передач также определяют ис расчета на контактную прочность и проверяют на выносливость зубьев по напряжениям изгиба. Открытые передачи косозубыми колесами применяют редко. При одинаковых размерах и материалах косозубые передачи обладают большей нагрузочной способностью, чем прямозубые. Объясняется это в основном более высоким коэффициентом перекрытия, т. е. большей длиной контактных линий, а следовательно, меньшей нагрузкой на единицу длины контактной линии и меньшими (при данных размерах и нагрузках) контактными напряжениями. Повышенная прочность косых зубьев на изгиб объясняется, кроме того, тем, что контактные линии наклонны и поэтому уменьшается плечо изгибающей зуб силы. Строгий математический учет перечисленных факторов невозможен, и они отражаются в расчетных формулах эмпирическими коэффициентами повышения нагрузочной способности непрямозубых передач по сравнению с прямозубыми: /гп — при расчете на контактную прочность и ?п и — при расчете на изгиб. В среднем можно считать тот и другой коэффициент равным 1,35.

контактными осветлителями, где основной технологический

осадком и с контактными осветлителями следует применять

посредственно перед контактными осветлителями. В первона-

взвешенным осадком или с контактными осветлителями пред-

ступенчатой схеме с контактными осветлителями при произво-

Рис. 2.1. Реагентные технологические схемы'обработки воды с отстойниками (а), осветлителями со слоем взвешенного осадка (б), флотаторами (в), микрофильтрами и контактными осветлителями (г), обработки высокомутных вод (д), вод повышенного антропогенного воздействия (е):

зьшается двух-, трех- или многоступенчатой. Например, на рис. 2.1, г показана однопроцессная технологическая схема с контактными осветлителями, где основной технологический процесс — фильтрование — осуществляется дважды.

В технологических схемах с осветлителями со взвешенным осадком и с контактными осветлителями следует применять вертикальные смесители, обеспечивающие не только надлежащий и стабильный эффект смешения вводимых реагентов с водой, но и воздухоотделение. Для водоочистных установок с суточной подачей до 8 тыс. м3/сут. смешение реагентов с водой целесообразно производить в трубчатых смесителях, вставках и соплах Вентури и шайбах.

Водоочистные сооружения, работа которых основана на принципе контактной коагуляции, называют контактными осветлителями, контактными фильтрами, осветлителями со слоем взвешенного осадка.

Благодаря этим преимуществам в условиях обработки маломутных вод контактные осветлители весьма удачно заменяют обычную двухступенчатую очистку воды, обеспечивая высокий эффект осветления и обесцвечивания при одновременном удешевлении стоимости строительства и эксплуатации очистных сооружений. На водоочистных комплексах с контактными осветлителями необходимо предусматривать барабанные фильтры и входную камеру для воздухоотделения и смешения реагентов с водой. Объем камеры рассчитывают на пятиминутное пребывание в ней воды и секционируют на два отделения. Скорость движения воды в камере принимают 5 мм/с. Микрофильтры или барабанные сита располагают обычно над входной камерой.

где /Пф — коэффициент, зависящий от места ввода фтора в обрабатываемую воду, принимаемый при вводе фтора после очистных сооружений равным 1,0, при вводе фтора перед контактными осветлителями или фильтрами— 1,1; Яф — содержание фтора в обработанной воде, мг/л (оптимальная концентрация фтора в питьевой воде), равное для средней полосы России для зимнего периода— 1, для летнего периода — 0,8; Ф — содержание фтора в исходной воде, мг/л, /Сф — содержание фтора в чистом реагенте, °/о, равное для кремнефтористого натрия — 60,6, для кремнефтористого аммония — 63,9, для фтористого натрия — 45.25, Сф — содержание чистого реагента в продажном техническом продукте, %, равное для кремнефтористого натрия высшего, I и II сортов соответственно 59,4; 57,5 и 56,4, для фтористого натрия — 42,5; 38; 36,2, а для кремнефтористого аммония, выпускаемого промышленностью одним сортом, — 59,4. Как при мокром дозировании, так и при сухом реагенты для фторирования воды подают в виде раствора. Место введения раствора реагента выбирают в зависимости от способа очистки воды и техникоэкономических соображений, при этом должны