РАСЧЕТ ОГНЕВОЙ РЕШЕТКИ
Огневая или трубная решетка огневой коробки (фиг. 84) является одной из ответственных деталей котла, омываемых горячими газами. В огневой решетке развальцовываются концы дымогарных труб.
Расчет огневой решетки сводится к определению: 1) толщины в месте расположения связей; 2) толщины, обусловливающей надежность развальцовки дымогарных труб; 3) удельного вырывающего усилия для дымогарных труб и 4) напряжения изгиба в мостике между трубами.
Определение толщины трубной решетки в месте расположения анкерных связей производится по формуле (188).
Определение толщины трубной решетки, исходя из условия надежной за — вальцовки дымогарных труб, производится по формуле
S>5 +мм, (204)
где dH — наружный диаметр дымогарной трубы в мм.
Формула действительна для dH = 38 —100 мм.
Наименьшее сечение мостика между двумя
трубными отверстиями должно составлять 180 мм2 при диаметре дымогарной трубы dH = 38 мм сечение должно быть увеличено в 2,5 раза при диаметре трубы rfK = 100 мм, т. е. пропорционально увеличению диаметра трубы.
|
Г~ СМ*, |
Определение удельного вырывающего усилия, приходящегося на 1 пог. мм периметра дымогарной трубы, производится по формуле
где а и b — величины, принимаемые по фиг. 85.
Допустимая величина q зависит от способа крепления труб в трубной решетке; она не должна превышать 4 кг/мм, когда концы дымогарных
14 гарькуша и Юшина 640
труб развальцованы в гнездах решетки, но не отбортованы; ^ < 7 кг/мм для случая, когда оба конца труб отбортовываются. В случае приварки концов труб к трубной решетке величина q должна быть определена из расчета на срез одинарного валикового шва, которым трубы приварены к решетке.
Коэфициент прочности такого шва принимается равным <р = 0,7, запас прочности по отношению к пределу прочности на растяжение — равным 5,3.
Определение напряжения изгиба материала мостика между дымогарными трубами производится по формуле
(207)
где ав — напряжение изгиба в кг/мм2;
е— приведенная сторона квадратного поля в мм, образуемого четырьмя трубами трубной решетки;
5 — толщина решетки в мм.
Приведенная сторона квадратного поля, эквивалентного площади решетки (фиг. 85) между осями дымогарных труб, находится по формуле
а + Ь
е = —2— мм•
Допускаемое напряжение на изгиб решетки не должно превышать-
= £§- кг)мм*.
Толщина трубной решетки огневой коробки в случае, если потолок огневой коробки не связан креплениями со стенками кожуха топки.
а поддерживается скобами или анкерными балками, опирающимися на края трубных решеток, определяется по формуле
где L — длина огневой коробки в мм;
t — расстояние между центрами труб в мм;
de — внутренний диаметр дымогарных труб в мм.
Формула действительна при изготовлении трубной решетки из стали с пределом прочности не менее 36 кг/мм2.
Проверим прочность огневой решетки локомобиля П-25 по следующим данным: сталь марки 20К с аь = 41 кг/мм2; рк = 13 кгсм2; dH — 70 мм; а = 100 мм и Ь— 84,2 мм (фиг. 85); S’ = 16 мм; С — = 0,017; а = 110 мм и b — 106 мм (расстояния между осями связей).
1. Толщина трубной решетки в месте расположения связей равна
S = (“* + **)/" -J =
= 0,017 У 13(110*+ 1062) У-^ = 8,8^9 мм.
2. Толщина трубной решетки, исходя из условия надежности за вальцовки труб, будет равна
S = 5 + %= 5+ -?=5 + 8,75 = 13,75 як 14 мм.
О О
3. Наименьшее сечение мостика между дымогарными трубами равно
fM=(a — dH)S = (100 — 70) 16 = 480 мм2.
Для диаметра дымогарных труб dH = 70 мм достаточная величина сечения мостика определяется
/*т>п= 180 Ц — = 332 Для нашего примера имеем
/м>/м min •
4. Величина удельного вырывающего усилия на 1 пог. мм периметра дымогарной трубы (фиг. 85)
где
—^2. = 100 — 84,2 —- 3,14-702 __ 4572 мм2 = 45,72 см2.-
Полученная величина меньше допустимой.
Допускаемое напряжение для изгиба подсчитываем по формуле (208)
р _ ІА = ІІ
“ 4,5 4,5
Полученное нами напряжение оа значительно ниже допускаемого.