回轉(zhuǎn)窯的筒體應(yīng)力計(jì)算方法

河南紅星回轉(zhuǎn)窯筒體截面剛度計(jì)算，應(yīng)是計(jì)算筒體的徑向變形，并使它不超過(guò)能滿足較好運(yùn)轉(zhuǎn)條件的徑向變形許用值。有人曾對(duì)徑向變形做過(guò)理論分析和探討，以期求得計(jì)算方法。由于這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，至今尚未得出理論上成熟、方法簡(jiǎn)便可供設(shè)計(jì)使用的公式，觀點(diǎn)亦尚未統(tǒng)一。因此，國(guó)內(nèi)外至今仍沿用一定假設(shè)條件下的軸向應(yīng)力計(jì)算的方法，在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上確定許用應(yīng)力。通過(guò)回轉(zhuǎn)窯筒體軸向應(yīng)力計(jì)算來(lái)間接保證徑向變形和切向應(yīng)力滿足剛度和強(qiáng)度的要求。

1、常用的筒體彎曲應(yīng)力計(jì)算方法有兩種，三個(gè)支點(diǎn)以上的回轉(zhuǎn)窯筒體的彎曲應(yīng)力的常用計(jì)算方法有：“三彎矩方程法”和“力矩分配法”。前者的計(jì)算方法結(jié)果精確，但是隨著支點(diǎn)數(shù)的增多，該計(jì)算方式也變得復(fù)雜起來(lái)，容易在計(jì)算中產(chǎn)生誤差；后者的計(jì)算方法比較適用于支點(diǎn)數(shù)較多的情況，而且不需要解聯(lián)立方程組，計(jì)算簡(jiǎn)便，計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。

2、筒體彎曲應(yīng)力的校核：筒體軸向彎曲應(yīng)力的校核，可利用通常的公式：

式中：б——軸向彎曲應(yīng)力；

M——截面彎矩；

W——截面系數(shù)；

3、筒體軸線撓度核對(duì)。因?yàn)?，目前筒體徑向變形還無(wú)法計(jì)算，所以現(xiàn)在仍以筒體軸線度ｙ作為筒體設(shè)計(jì)中的一個(gè)控制指標(biāo)。當(dāng)跨間或懸臂段撓度為y_ｍａｘ、跨距為ｌ，撓度許用值為〔ｙ〕時(shí)，應(yīng)滿足下列要求： ｙ_ｍａｘ／ ｌ＜［ｙ］＝0.3毫米／米

4、筒體計(jì)算方法的發(fā)展趨勢(shì)。目前回轉(zhuǎn)窯的許用應(yīng)力，在設(shè)計(jì)時(shí)取得相當(dāng)?shù)?。?duì)Ａ3鋼而言：安全系數(shù)高達(dá)8～11以上。但這并不說(shuō)明設(shè)計(jì)是保守的,因?yàn)橹饕紤]到：

（1）窯筒體在安裝時(shí)會(huì)允許筒體軸線存在一定的誤差。但是在窯運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，各檔支承位置會(huì)與理想狀態(tài)有一定的偏差，會(huì)給筒體造成很大的附加彎矩和反力。

（2）由于窯筒體實(shí)際的受力情況非常復(fù)雜，所以給計(jì)算帶來(lái)一定的難度。在窯的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，筒體需要同時(shí)承受軸向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力組成的兩向應(yīng)力。此外，由于筒體上徑向和軸向溫差所引起的溫度應(yīng)力也未計(jì)入，造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有偏差。

（3）由于回轉(zhuǎn)窯屬于重型機(jī)械，而且長(zhǎng)期在惡劣的環(huán)境下工作，筒體的使用壽命一般為三十年左右。

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐和理論計(jì)算可知，上述筒體的計(jì)算方法，不能完全正確的反映筒體的實(shí)質(zhì)情況。目前，我國(guó)在此方面的研究工作還在進(jìn)行中，試圖通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)應(yīng)力兩方面的分析研究，找出能夠完全反映回轉(zhuǎn)窯筒體實(shí)際的徑向變形理論的計(jì)算公式，為今后窯的生產(chǎn)作用發(fā)揮提供理論支持。

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