КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ПАРОВОГО ЦИЛИНДРА. И ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
§ 24. ПАРОВОЙ ЦИЛИНДР
Цилиндровый блок является одним из самых ответственных узлов паровой машины. Паровой цилиндр отливается вместе с золотниковой коробкой. Последняя сообщается с полостью цилиндра двумя паровыми каналами.
Внутрь золотниковой коробки запрессовывается гильза (золотниковая втулка), имеющая три ряда профрезерованных окон: средний для) поступления свежего пара и крайние для впуска и выпуска пара из отдельных полостей цилиндра. Очень часто в рабочий цилиндр также вставляется цилиндровая втулка (гильза).
Конструкция цилиндра паровой машины однократного расширения с цилиндрическим золотником показана на фиг. 177.
Материалом для отливки блока цилиндров служит: для цилиндров с гильзами чугун марок СЧ 12-28 — СЧ 18-36, а для цилиндров без гильз —СЧ 21-40 —СЧ 28-48.
Требования, предъявляемые к материалу цилиндра, сводятся к тому, чтобы он был прочен, достаточно плотен, обладал хорошими литейными качествами и по возможности дешев.
В основу расчета цилиндров кладется внутренний диаметр рабочего цилиндра и ход поршня. В первую очередь определяют толщину стенки 8 рабочего цилиндра, а в остальном ограничиваются проверкой прочности днищ и крышек, а также фланцев и болтов.
Толщину стенки рабочего цилиндра горизонтальной паровой машины можно определить по следующей эмпирической формуле:
8 = Ж + 1’5сл’ (406)
где D — диаметр цилиндра в см.
Результаты определения толщины стенки цилиндра по эмпирической формуле дают завышенные результаты.
Кроме эмпирической формулы, толщину стенки определяют из условий прочности цилиндрического сосуда, находящегося под внутренним давлением, по формуле
. D’P
О = -ОБ — см>
|
Фиг. 177. Цилиндр паровой машины. |
где рг — давление пара, поступающего в цилиндр, в кг/см2;
Rz — допускаемое напряжение при растяжении в кг/см2.
Для чугунных цилиндров и цилиндровых гильз принимают Rz = 300 — f — 600 кг/см2.
Толщина фланцев цилиндра выбирается по следующему соотношению:
s = (1,4 ч-1,5) 8. (408)
§ 25. ГИЛЬЗА ЦИЛИНДРА
Рабочая часть цилиндра выполняется в виде отдельной сменяющейся гильзы (фиг. 177) для облегчения и упрощения ремонта. Для вставки поршня гильза на концах имеет конические расточки. Посадка гильзы в цилиндр осуществляется посредством запрессовки. Гильзы (втулки) цилиндра и золотника отливаются из чугуна марок СЧ 21-40 — СЧ 28-48 Толщину стенки гильзы 8j определяют по формуле (407) для тонкостенного сосуда, подверженного внутреннему давлению.
Проверим величину напряжения в материале гильзы цилиндра локомобиля марки П-25, толщина которой по технологическим соображениям выбрана равной 8j = 10 мм:
Малая величина напряжений подтверждает, что выбор толщины стенки гильзы был сделан из технологических и конструктивных соображений.