Клепаными барабанами

Клеммовые соединения применяют для закрепления деталей на вплах и осях, цилиндрических колоннах, кронштейнах и т. д. Один из примеров клеммового соединения (закрепление рычага на валу) изображен на рис. 5.1.

В современном машиностроении размеры деталей клеммового соединения выполняют под посадку типа Н8/Н8. При такой посадке обеспечивается свободная сборка деталей без излишних зазоров.

Расчет клеммового соединения с односторонним расположением болтов (см. рис. 5.1) принято выполнять по тем же формулам (5.4). При этом условно полагают, что функции второго болта соединения выполняет сам материал рычага. Действительно, если верхний болт в конструкции по рис. 5.1, б 'приварить к деталям, то условия работы клеммы и нижнего болта не изменятся, а конструкция станет подобна конструкции, изображенной на рис. 5.1, а.

5.35. Рычаг с грузом массой пг,р — 60 кг крепится на валике посредством клеммового соединения (рис. 5.22).

5.36. Для клеммового соединения (рис. 5.23) определить допустимое значение усилия Р, приложенного к концу рычага. Коэффициент трения между валиком и ступицей рычага / — 0,18; число болтов z — 2; болты из стали А12; затяжка неконтролируемая. Учесть указание к задаче 5.35.

5.60**. Определить диаметр болтов клеммового соединения, несущего на конце рычага груз массой тгр. Болты имеют метрическую резьбу с крупным шагом; затяжка болтов не контролируется. Момент сил трения, вызванных затяжкой болтов, принять на 20% больше момента от силы тяжести груза.

клеммового соединения с разъемной ступицей большой жесткости при больших зазорах сила затяжки каждого винта

Для клеммового соединения с гибкой клеммой и соединения с прорезью при зазорах, близких к нулю, сила затяжки каждого винта (болта)

Пример 7. Определить болт клеммового соединения со ступицей, имеющей прорезь (см. рис. 4.17), если плечо I = 800 мм, нагрузка F = 300 Н, диаметр вала d = 50 мм, коэффициент трения между валом и клеммой / = 0,15, число болтов г= 1, материал болта — сталь А12 (оу = 240 Н/мм2, ст_]/Г= 180 Н/мм2), затяжка — неконтролируемая, нагрузка — переменная.

11. Для клеммового соединения (см. рис. 4.17) определить силу F, приложенную к концу рычага. Диаметр вала ri = 40 мм, плечо /=300 мм, коэффициент трения между валом и клеммой f=-0,16, материал болта М14 — сталь 35, затяжка — неконтролируемая, нагрузка — постоянная. Момент сил трения должен быть на 30 % больше момента от усилия.

не показан), укрепленного на рычаге клеммы; за счет сил трения обеспечивается передача этого момента на валик. Болты клеммового соединения, как говорят, работают «на затяжку». Они испытывают одновременное действие растяжения и кручения, но практически их рассчитывают только на растяжение, косвенно учитывая влияние кручения увеличением в К0 ~ 1.30 раза СИЛЕ! затяжки. Такое увеличение расчетной осевой нагрузки практически обеспечивает достаточно точный учет влияния кручения на прочность болта.

Влияние щелочной агрессивности котловой воды подтверждается рядом факторов, когда у котлов низкого и среднего давления, длительно работавших на накипном режиме, после ввода в работу Na-катионитовой водоочистки и перехода их на безнакипный режим с высокой относительной щелочностью котловой воды через 1-2 года обнаруживались межкристаллитные трещины. С другой стороны, профилактические ультразвуковые и магнитно-дефектоскопические исследования значительного количества котлов с клепаными барабанами показали, что у ряда котлов, работающих на накипном режиме, трещины не выявлены несмотря на длительную их эксплуатацию (более 40 лет).

Кроме котла № 3, в котельной ЦЭС примерно с одного и того же времени эксплуатируются еще два вертикально-водотрубных трехбарабанных экранированных котла НЗЛ, также с клепаными барабанами (№ 1 и 2). Однако в котле № 2 оказалось значительно меньшее число повреждений, а в котле № 1 обнаружены были только четыре зачаточные трещины. Все три котла работали весь период своей эксплуатации при абсолютно идентичном водно-химическом режиме (удельный вес щелочных соединений в котловой воде около 40%), имели практически одинаковую длительность эксплуатации и получали воду от общего питательного насоса

Одним из условий надежной работы котлов старой конструкции является предотвращение щелочной коррозии металла, особенно для котлов с клепаными барабанами, в которых при использовании

работу без подпитки в течение 5-7 мин. В современных энергетических котлах запаса воды в барабане хватает всего на 20-30 с. Размеры, конструкция, материал и технология изготовления барабанов определяются паропроизводительностыо, значениями рабочего и пробного давлений рабочей среды котла и возможностями энергомашиностроения. Паровые котлы старого выпуска изготавливались с клепаными барабанами, имеющими продольные и поперечные швы и приклепанные к обечайкам днища. На старых котлах, кроме клепаных, установлены барабаны со швами, сваренными водяным газом. Такие швы малозаметны, и их отыскивают по специальным заводским меткам. Современные котлы вне зависимости от параметров рабочей среды и паропроизводительности выпускаются с электросварными барабанами. При этом корпус может быть цельнокованым или сваренным из нескольких отдельных цельнокованых или сварных обечаек. Днища их штампованные, приваренные к торцам крайних обечаек. Для барабанов котлов послевоенного периода используются углеродистые стали следующих марок: сталь 20, сталь 20к, сталь 22к, 16ГС, 16ГНМ, 16ГНМА. В зависимости от давления толщина стенки барабана составляет 10-120 мм.

В отечественной энергетике новые котлы с клепаными барабанами уже давно не изготавливаются, а некоторые из ранее введенных эксплуатируются с конца 20-х - начала 30-х годов. Старые котлы изготавливались на заводах НЗЛ, ЛМЗ, ТКЗ и инофирмами Бабкок-Вилькокс, Фостер-Уиллер, Стерлинг, Гарбе и рядом других. Боль-

На котлах с клепаными барабанами в нашей стране и за рубежом имели место крупные аварии. Барабаны разрушались не только во

В 1949 г. при гидравлическом испытании одного из шести ранее установленных котлов НЗЛ с клепаными барабанами была обнаружена трещина в трубной решетке нижнего барабана. После заварки трещины котел был подвергнут гидравлическому испытанию, при котором была замечена незначительная течь в месте пересечения переднего продольного заклепочного шва с заклепочным швом днища этого барабана. При подчеканке была обнаружена волосная трещина в наружной накладке шва. Во время удаления нескольких закле-

На котлах с клепаными барабанами, работающих на щелочно-безнакипном режиме, проводят периодическую проверку отсутствия хрупких разрушений с применением ультразвукового и магнитного методов не реже 1 раза в 6 лет, а в случае частых пусков и остановок котлов — не реже 1 раза в 3 года.

В 1949 г. при гидравлическом испытании одного из ранее установленных котлов НЗЛ с клепаными барабанами была обнаружена трещина в трубной решетке нижнего барабана. После заварки трещины котел был вновь подвергнут гидравлическому испытанию, при котором была замечена незначительная течь в месте пересечения переднего продольного заклепочного шва с заклепочным швом днища этого барабана. При подчеканке была обнаружена волосная трещина в наружной накладке шва. Во время удаления нескольких заклепок в поврежденном месте для проведения магнитной дефектоскопии отломился край накладки (рис. 35). Общий вид отломившегося куска накладки с указанием мест, из которых взяты пробы металла для исследований, дан на рис. 36. Кроме основной трещины по линии излома на куске накладки были найдены дополнительные трещины, идущие от заклепочных отверстий. В местах излома металл на части толщины имел темлый цвет, что указывало на наличие старых трещин. Микрошлиф показал межкристаллитный характер мелких трещин, идущих параллельно или под углом к основной трещине. Магнитной дефектоскопией были обнаружены также трещины в правом поперечном шве барабана (см. рис. 35). На этом же рисунке показано несколько заклейок, удаленных из дефектных участков шва; они имеют смещенную форму головок, что является результатом неправильного изготовления шва.

В соответствии с требованиями ПТЭ у котлов с клепаными барабанами при относительной щелочности котловой воды выше 20% для предупреждения межкристаллитной коррозии (каустической хрупкости) следует производить дозирование в котловую воду пассиваторов.

м) На котлах с клепаными барабанами, работающих на щелочно-безнакипном режиме, следует проводить периодические проверки отсутствия хрупких разрушений с помощью ультразвукового и магнитного методов не реже одного раза в 6 лет, а в случае частых пусков и остановов котлов — не реже одного раза в 3 года.