ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Инженерные методы расчета сопряжений роторов центрифуг из "Современные промышленные центрифуги Издание 2" Пусть имеется быстровращающийся ротор центрифуги, заполненный жидкостью (рис. П4, а). Под действием центробежных сил инерции собственной массы и гидростатического давления жидкости, вращающейся вместе с ротором, его элементы будут деформироваться. [c.265] В дерютвительности элементы ротора соединены в одно целое, и их деформации у мест сопряжений одинаковы. Поэтому здесь возникнут системы равномерно распределенных сил и моментов. Последние вызовут деформации краев в сечениях сопряжений. [c.265] Будем считать, что цилиндрическая часть ротора является настолько длинной, что взаимным влиянием краевых сил и моментов в местах сопряжений / и // можно пренебречь (см. рис. П4, б). [c.265] Сделаем кольцевые сечения в местах сопряжений и выясним значения сил и моментов разделенных оболочек. [c.266] В то время как поперечная сила цилиндрического элемента Qц = Ро, для конического она составит = Ро + Нр (см. рис. 114, б). [c.266] Краевые силы и моменты Мд, Ро, Мо и Р являются лишними неизвестными статически неопределимых систем. Для их определения составим для сечений каждого сопряжения канонические уравнения метода сил. [c.266] В уравнениях (723)—(726) бц, 6 2. 22 — угловые и радиаль-ные перемещения краевого сечения элемента ротора, вызванные действием единичных моментов и поперечных сил. б ., 6 , бзс, бзр — угловые и радиальные перемещения элемента ротора, вызванные действием массовых сил и внутреннего давления. [c.267] Индексы ц, к 1 д означают, что перемещения относятся к цилиндрическому участку ротора, коническому и плоскому днищу Рд и Мо — краевые распределенные изгибающие моменты и поперечные силы, возникающие в местах сопряжения элементов ротора. [c.267] Уравнения (723)—(726) можно значительно упростить, учитывая, что угловые перемещения на краю цилиндрических обечаек роторов от действия центробежных сил инерции и гидростатического давления отсутствуют, т. е. б = 6 = 0. [c.267] Такое же заключение можно сделать и о радиальных перемещениях точек на внешнем контуре плоского днища от гидростатического давления центрифугируемой жидкости. Последнее действует нормально к поверхности днища и, следовательно, б = 0. [c.267] Вполне очевидно, что и силы Ро, приложенные по внешнему контуру днища, не вызовут угловых перемещений края последнего, так же как изгибающие моменты Мо не приведут к радиальным перемещениям точек на контуре, т. е. = б = 0. [c.267] Во многих практических случаях величина перемещения 22 0 за малостью может приниматься равной нулю, что еще больше упрощает приведенные выше канонические уравнения метода сил. [c.267] Из уравнений (727)—(730) находятся значения краевого момента и краевой поперечной силы, схема действия которых показана на рис. 114. [c.267] Большинство роторов центрифуг представляет собой либо цилиндрические обечайки с плоскими днищем и бортом, либо сочетания цилиндрических и конических участков при наличии плоских днищ или бортов. [c.267] Уравнения (727) (730) можно упростить. [c.268] — толщина стенки обечайки. [c.268] В некоторых случаях необходимо выяснить вопрос о том, не превышают ли максимальные напряжения в элементах ротора величину допускаемого напряжения. Нередко также ставится задача спроектировать ротор центрифуги со стенками минимальной толщины. Тогда для устранения краевого эффекта толщина стенки обечайки в зоне влияния края может выполняться переменной с изменением от мембранной толщины h в конце зоны влияния края до толщины на краю обечайки. Изменение толщины может выполняться линейно [66]. [c.270] Уравнение (740) не решается относительно Хо в явном виде. Определение корней этого уравнения в явном виде может быть произведено лишь путем разложения в степенные ряды функции sin Pxq и os рХо-Для достижения удовлетворительного приближения необходимо сохранить в этих рядах члены вида (Рхц) При этом получается полное уравнение четвертой степени, решение которого представляет определенные вычислительные трудности. [c.270] Поэтому уравнение (740) удобно решать методом последовательных приближений. [c.270] На основании теоретического анализа можно составить рабочую формулу, позволяющую определять приближенное значение длины зоны влияния края Хо в зависимости от плотности загрузки и окружной скорости ротора, при мембранных кольцевых напряжениях в обечайке П8 М.н1м- и выше [66]. [c.270] Вернуться к основной статье