РАСЧЕТ КОЛЬЦА, УКРЕПЛЯЮЩЕГО ОБЕЧАЙКУ ВОКРУГ. ОТВЕРСТИЯ ЛАЗА
Для доступа внутрь котла последний оборудуется лазом. Отверстие лаза вырезается в цилиндрической части котла, чем ослабляется его стенка, поэтому вокруг выреза стенка котла должна быть усилена приваренным кольцом лаза (фиг. 88).
Сечение этого кольца должно быть равно сечению выреза котла и рассчитывается по формуле
2ЬЬ’ = ср/8, (213)
откуда
где Ь — теоретическая ширина кольца в мм;
8 — толщина вырезанного листа в мм;
8’—толщина кольца, укрепляющего основной лист, в мм; I — ширина (длина) выреза в мм; tp — коэфициент прочности продольного шва барабана.
Найдем необходимую ширину кольца для лаза котла локомобиля П-25 по данным: /= 490 мм; 8 = 8 мм; ср = 0,95; 8′ = 12 мм.
По формуле (214) получим
490-8-0,95
2-12
Крышка лаза (фиг. 89) штампуется в виде эллиптической плиты.
В отличие от плоских плит, выполненная штамповкой эллиптическая плита обладает значительной жесткостью и может быть выполнена из
более тонкого котельного листа. На напряжение изгиба она проверяется по формуле, принятой на локомобильных заводах,
оа=0,67 ^ХКг)Кг1см*’ (215>
где а, Ь — полуоси плиты в см; ср — коэфициенг прочности;
Ь
е — отношение — ;
а ’
W— момент сопротивле-
ния в см
Допускаемое напряжение изгиба для стали Ra = 1200-р — — т-1500 кг/см2 при принятых в расчете стали марки 20К, толщине листа S = 12 мм; а = 20 см; Ь=осм; ср=1; є = 0,75; рк = Ъ кг/см2.
Момент инерции расчетного сечения по большой оси (фиг. 89) получился равным /= 73,5 см*.
Координаты центра тяжести сечения ех = 2,7 см и е2 = 1,5 см.
Значение наименьшего момента сопротивления
г>=і-!г = 27’2
Подставив в формулу (215) числовые величины, проверяем по сечению большой оси крышку лаза на напряжение изгиба:
п К7 1-20-15»-13 0Г) , ,
°’671Щ+Щ = 82 кг1см —
Полученное напряжение изгиба лежит в пределах допускаемого. Таким образом, принятая толщина котельного листа для крышки лаза достаточна.
§ 50. РАСЧЕТ СВАРНЫХ ШВОВ КОТЛА
Расчет шва связи. У выполняемых в настоящее время локомобильных котлов связи привариваются к стенкам огневой коробки и кожуха топки посредством валиковых швов (фиг. 90), которые должны быть проверены на срез по формуле (183), принимающей вид
= W кг1см2- (216)
Для расчета связи имеем следующие данные: рк = 13 кг/см2′, наибольшее расстояние между осями связей а = b = 110 мм размер катета сечения шва & = 0,8 см диаметр связи d = 2 см.
Усилие, передаваемое швом, находим
Р = Рс = pKf= pKab = 13-11г = 1573 кг.
Длина шва равна I = ти! = тс2 = 6,28 см.
Подставляя найденные величины, получим напряжение сварного шва> связи на срез по формуле (216)
Р 1573
0,7Ы ~ 0,7-0,8-6,28
Полученное напряжение согласуется с практическим опытом принимаемых напряжений для связи.
Расчет грязевого шва. Соединение огневой коробки с кожухом топки производится посредством валикового шва по периметру нижнего обреза огневой коробки (фиг. 91, а). Этот шов называется грязевым швом. Грязевой шов воспринимает на себя усилие давления пара на площади горизонтальной проекции огневой коробки (фиг. 91, б) и рассчитывается на срез.
Расчет грязевого шва сводится к определению и проверке возникающего в нем напряжения среза по формуле (216).
Площадь горизонтальной проекции огневой коробки находится по уравнению
F = ЛВ+ 2Л’/?+тг#* см*, где А, А’, В и R — размеры по схеме на фиг. 93, б.
Длина грязевого шва подсчитывается по уравнению I — 2(А’ + В) + 2тt# см.
Напряжение в грязевом шве котла локомобиля П-25 при I = 341,7 см; F = 7860 см*; k = I см (усилие Р = рк F кг) будет составлять
Полученное напряжение невысоко и лежит в пределе допускаемого.
Расчет швов кожуха топки. Шинельный лист кожуха топки соединяется посредством стыковых швов (фиг. 73, б и в) с лобовым и ухватным листами.
Расчет швов кожуха топки сводится к определению напряжения при растяжении и производится по формуле (182).
Для проверочного расчета швов кожуха топки локомобиля П-25 имеем:
1) толщину свариваемых листов 5=10 мм;
2) длину шва / = 236,2 см;
3) площадь лобового листа — 7773 см2;
4) усилие, растягивающее шов,
Р = Рк? і хг;
Полученное напряжение при растяжении лежит в пределах допускае — гмого.