ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет сопряжений роторов центрифуг из "Основы расчета и конструирования деталей и узлов пищевого оборудования" Пусть имеется быстровращающийся ротор центрифуги, заполненный жидкостью (рис. 205). Под действием центробежных сил инерции собственной массы и гидростатического давления жидкости, вращающейся вместе с ротором, его элементы деформируются. [c.269] Если представить себе эти элементы не связанными между собой, то под действием заданных нагрузок деформация их будет различной (рис. 206). В частности, край цилиндрической части ротора сместится вдоль радиуса параллельного круга на величину, отличающуюся от перемещения края конической части. Угловые перемещения краев будут также различными. [c.269] В действительности элементы ротора соединены в одно целое и их деформации в местах сопряжения одинаковы. В связи с этим возникают равномерно распределенные силы и моменты. Они вызывают деформации краев, обеспечивающие целостность ротора в сечениях сопряжений. [c.269] Будем считать, что цилиндрическая часть ротора является настолько длинной, что взаимным влиянием краевых сил и моментов в местах сопряжений / и // (см. рис. 205) можно пренебречь. Определим значения сил и моментов оболочек в местах их сопряжения. [c.270] Неизвестные меридиональный изгибающий момент Мо (рис. 206, а) и поперечная краевая сила Pq возникают в результате упругого взаимодействия скрепленных между собой элементов. [c.270] На край конической оболочки действуют изгибающий момент Wo, а также краевая сила, направленные противоположно по стнощению к моменту и силе, возникающим на краю цилиндрической оболочки. [c.270] Усилия Мц, Ык и Нр можно считать известными, так как их определяют с помощью мембранной теории оболочек. [c.271] Для цилиндрического элемента краевая сила равна Ро, а для конического Ро + Нр (рис. 206, а). [c.271] Краевые силы и моменты Мо, Ро, и Р являются лищ-ними неизвестными статически неопределимых систем. Для их определения составим для сечений каждого сопряжения канонические уравнения метода сил. [c.271] В уравнениях (438), (439) верхние индексы ц, к и (3 при 6ц соответствуют перемещениям краев цилиндрического участка, конического участка и днища. [c.274] Выражения для определения единичных перемещений, а также перемещений от нагрузок для конической и цилиндрической обечаек и плоских днищ роторов приведены в табл. 23. Они получены на основании уравнений, приведенных в 5 гл. II и 5 гл. IV. [c.274] Найдем угловое перемещение края днища под действием распределенного момента Мо = 1, приложенного по внешнему контуру. [c.274] Днище рассматриваем как кольцевую пластинку постоянной толщины, опертую по внешнему контуру. При опредглении деформаций влиянием ступицы днища на его жесткость пренебрегаем. [c.274] Найдем теперь угловое перемещение края днища под действием давления центрифугируемой жидкости. [c.274] Принимаем расчетную схему днища в виде кольцевой пластинки, нагруженной, как это следует из уравнения (417), по параболическому закону (рис. 207). [c.274] Обычно принятые методы расчета пластинок, нагруженных указанным образом, крайне громоздки и связаны с трудоемкими вычислениями. Для упрощения целесообразно заменять распределенную по днищу по параболическому закону нагрузку ступенчатой, равномерно распределенной нагрузкой (рис. 207, а). [c.275] Это позволяет достаточно просто рассчитывать днища роторов с применением сопровождающих функций. В первом приближении можно принимать всего две ступени нагрузки. Для инженерных расчетов достаточно принимать три ступени. [c.275] В разбираемом случае на внутреннем контуре кольцевой пластинки можно принять радиальный момент равным нулю. [c.276] Уравнения (441) — (444) можно значительно упростить. При рассмотрении расчета на прочность цилиндрических обечаек роторов центрифуг было указано, что угловые перемещения на краю от действия центробежных сил инерции и гидравлического давления отсутствуют, т. е. б = = 0. [c.277] Такое же заключение можно сделать и о радиальных перемещениях точек внещнего контура плоского днища под действием давления центрифугируемой жидкости. Последнее действует нормально к поверхности днища, и, следовательно, б р = 0. [c.277] Вернуться к основной статье