РАСЧЕТ ТРУБНОЙ РЕШЕТКИ ДЫМОВОЙ КОРОБКИ
Трубная решетка дымовой коробки (задняя) наряду с огневой решеткой является одной из ответственных деталей, омываемых горячими газами. В трубной решетке дымовой коробки развальцовываются концы дымогарных груб, выходящие в дымовую коробку.
Расчет передней трубной решетки сводится к определению: 1) толщины ее в верхней части, не укрепленной дымогарными трубами;
2) толщины, которая предопределяется надежностью развальцовки труб;
3) удельного вырывающего усилия дымогарных труб и 4) напряжения изгиба в мостике между дымогарными трубами.
Определение толщины плоской сгенки, укрепленной ребрами жесткости или другими креплениями, производится по формуле (190) при наибольшем диаметре круга d, вписывающегося между креплениями (фиг. 87).
Определение толщины решетки в месте расположения дымогарных ■труб из условия их завальцовки производится по формуле (204).
Вырывающее усилие, приходящееся на 1 мм периметра дымогарной трубы, определяется по формуле (205).
Напряжение изгиба в мостике между дымогарными трубами находится по формуле (207).
Проведем проверочный расчет решетки локомобиля П-25, имеющей толщину 5=16 мм и выполненной из стали марки 20К с аь = 41 кг/мм3.
При отсутствии укрепления верхней части решетки над дымогарными трубами на ее неукрепленной поверхности можно вписать круг диаметром
d = 310 мм. Необходимая при этом толщина стенки найдется по уравнению (190)
s = Q, ondVyK^fb =
= 0,017.310/13}/ =
= 17,8л; 18 мм.
Чтобы сохранить принятую толщину решетки, жесткость ее над дымогарными трубами увеличивают посредством отштампованной волнообразной выпуклости (фиг. 87).
Для оценки степени усиления решетки проведем следующий элементарный расчет. Рассмотрим круг диаметром d = 310 мм, вписанный в верхнюю часть решетки.
При элементарном расчете на изгиб круглых пластин с равномерной нагрузкой считают, что свободная пластина защемлена по своему диаметру и имеет равномерное нагружение. Опасное сечение будет находиться в месте защемления, и напряжение в нем будет тем меньше, чем больше момент сопротивления диаметрального сечения пластины.
Пластина, выделенная из неукрепленной решетки толщиной 18 мм, имеет размеры сечения по диаметру: 1) высоту h — S = 18 мм = 1,8 см и 2) ширину b—d — 310 мм = Ъ см. Момент сопротивления этого прямоугольного сечения найдем по уравнению
bm dS2 31-1,82
W~ 6 _ 6 ~ 6
Пластина такого же размера выделена также из решетки толщиной 16 мм с отштампованной выпуклостью (внутренний радиус желобка г =38 мм). Диаметральное сечение этой пластины (поперек выпуклости) имеет сложное очертание (фиг. 87). Положение центра тяжести сечения характеризуется размерами ех = 1,43 см и et — 3,97 см, и момент инерции его равен
Наименьший момент сопротивления определяется по формуле
I’ _ 165,3 Ещах 3,97
Расчеты показывают, что решетка с отштампованной выпуклостью обладает значительно большей жесткостью, чем неукрепленная. Следовательно, можно сохранить принятую толщину решетки S= 16 мм.
Толщина решетки в месте расположения дымогарных труб иа условия их завальцовки при dH — 75 мм должна быть найдена по формуле (204)
S> 5+4г = 5 + -^- = 14,35 мм.
О О
Удельное вырывающее усилие, приходящееся на 1 лог. мм периметра дымогарной трубы при dH = 75 мм и площади трубной решетки между четырьмя соседними трубами
10,0 • 8,42 — 3,1у^- = 40 см2,
Напряжение изгиба в мостике между дымогарными трубами