Перемещения трубопровода

В скобках указаны отрезки, измеренные на схеме механизма. Натуральные значения радиуса кривизны р, минимального радиуса гй и перемещения толкателя «2 соответственно будут равны

(рис. 125, а) и график функции положения s2 = s2 (фх) (рис. 125, б). На рис. 125, з построен график зависимости аналога ускорений от перемещения толкателя

График изменения силы инерции толкателя будет отличаться от графика аналога ускорений только масштабом и знаком. Поэтому можно считать, что на рис. 125, в построен график Ра = Ри (s^) изменения силы инерции толкателя в функции перемещения последнего.

где s? — значение текущего перемещения толкателя, ф — текущее значение угла поворота кулачка.

1 / . 2, Закон перемещения толкателя и его выбор

От начального положения стойки 0,0 откладывают углы Лфп, Лф,2, Аф,3 поворота стойки при ее вращении в направлении, противоположном вращению кулачка. От начальной окружности радиуса RQ в направлении перемещения толкателя откладывают от точек 1,2,3,4,... в соответствующем масштабе перемещения Sei, 5в2, Sfl:i, ... толкателя, заданные таблицей или графиком перемещений, и вычерчивают положение башмака (тарелки) толкателя. Огибающая семейства прямых (положений башмака) является конструктивным профилем кулачка (т. е. /?; = /-,).

Ограничивая угол давления ft по условию О ^Одш., можно вычислить (или построить графически) изменение величины г,(р,-) и принять ее наибольшее значение за минимальный радиус цилиндрического кулачка, обеспечивающий работу механизма без заклинивания. Частным случаем является механизм, в котором толкатель перемещается поступательно. В этом случае кривая профиля кулачка на развертке аналогична графику перемещения толкателя при равенстве соответствующих масштабов. Угол (3, в любом поло-

447 § 17.2. Закон перемещения толкателя и его выбор

График перемещения толкателя движения (рис. 25.4): пер-

Функция перемещения толкателя получается интегрированием закона изменения ускорений. Например, если закон изменения ускорений толкателя на фазе его удаления при фу/л = k описывается

В ряде случаев закон движения толкателя задается сложной функцией, аналитическое интегрирование которой затруднительно. В этом случае закон перемещения толкателя получается применением операторной функции INTGR (см. гл. 5)

I И5- a^—-^f-6) -*? Плоские Промежуточные При расчетной схеме по типу "а" опора воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузки в своей плоскости, допуская свободные перемещения трубопровода вдоль оси трассы. При расчетной схеме по типу "б" опора дополнительно воспринимает усилия, возникающие из-за изгиба опоры в направлении оси трассы

Пространственные Промежуточные Опора воспринимает вертикальную нагрузку и все нагрузки в горизонтальной плоскости, допускает перемещения трубопровода относительно опоры в горизонтальной плоскости. Применяется при скользящих и Катковых опорных частях

Продольно-подвижные - системы, в которых температурные удлинения полностью воспринимаются компенсаторами, способными изменять свою длину по направлению перемещения трубопровода. Неподвижные опоры в таких системах и примыкающее оборудование воспринимают лишь усилия распора компенсатора.

Подвесные опоры, относящиеся к классу подвижных опор, распространены весьма широко, так как практически не препятствуют перемещению трубопровода в горизонтальной плоскости в направлении его оси. Наиболее простая конструктивная форма подвесной опоры - подвески в виде круглых тяжей. Как правило, трубопровод подвешивают за опорное кольцевое ребро, а в некоторых случаях -без него с помощью полосового элемента. Предпочтительнее подвеска за ребро, так как такое решение обеспечивает четкую передачу усилий и восприятие поперечных сил, а также позволяет сохранить неизменным контур поперечного сечения. Работоспособность подвесных опор определяется их гибкостью, зависящей, в основном от длины подвесок, которую следует принимать не менее 1,5-2 большего по величине диаметра трубопровода. При более коротких подвесках необходимо принимать меры по обеспечению перемещения трубопровода.

Скользящая опора JL Устанавливается в непроходных каналах и других малодоступных местах, не допускает поперечного перемещения трубопровода

Катковая опора ж Устанавливается на кронштейнах, мачтах, эстакадах, не допускает поперечного перемещения трубопровода

Свободные скользящие ,и (роликовые опоры не ограничивают перемещения трубопровода в осевом и поперечном направлениях. В случаях, 'Когда это необходимо, ставят направляющие опоры для перемещения трубопровода только в осевом направлении.

Подвижные опоры выполняются: роликовыми или Катковыми (фиг. 6-22), способными воспринимать только продольные (осевые) перемещения трубопровода; роликовыми, воспринимающими продольные (осевые) и поперечные перемещения*

Опорные устройства в месте их установки в той или иной мере ограничивают перемещения трубопроводов. Неподвижная опора предназначена для исключения любых перемещений трубопровода как линейных, так и угловых (как правило, неподвижных промежуточных опор у судовых горячих трубопроводов не встречается). Шариковая опора исключает любое перемещение трубопровода в поперечном направлении, но допускает его поворот вокруг оси, проходящей через определенную точку опоры. Скользящая опора также не допускает никакого поперечного перемещения трубопровода, однако в опоре он может проворачиваться и перемещаться в осевом направлении. Подвеска простая исключает линейное перемещение трубопровода в направлении оси подвески, а пружинная допускает упругое поступательное перемещение и в этом направлении. Ограничители встречаются как двухсторонние, так и односторонние; двухсторонний совершенно исключает перемещение трубопровода в обе стороны, а односторонний— лишь в одну сторону.

С помощью изложенного метода можно определить перемещения трубопровода любой конфигурации, разбив его предварительно на элементарные участки, состоящие из прямолинейных участков и дуговых колен. Точно так же этот метод пригоден для любого вида опор трубопровода. Например, при шарнирном закреплении конца трубопровода коэффициенты жесткости опор k и h будут равны нулю; при защемленном конце эти коэффициенты стремятся к бесконечности и, следовательно, перемещения конца трубопровода равны нулю.

Подвижные опоры (рис. 8-10 и 8-11) допускают поперечное и продольное перемещение трубопровода. Шарнирные подвижные опоры, не допускающие перемещения трубопровода вдоль оси, обеспечивают поворот его относительно, фиксированной точки в одной или нескольких плоскостях. Пружинно-катковая опора, изображенная на рис. 8-12, позволяет перемещаться трубопроводу в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

трубопровода продольные осевые напряжения возрастают и в зависимости от перемещения трубопровода в пределах допуска на упругий изгиб могут достигать 50 % кольцевых [58, 76, 257]. Дополнительные воздействия в виде изгибающего Ми и крутящего Мх моментов на напряженно-деформированное состояние трубопровода могут