Инерционное разрушение отдельных элементов оборудования

 

Оно возникает при действии на объект лобовой силы F_лоб, равной F_лоб = ΔР_лоб·S, где  – избыточное лобовое давление, кПа (рис.7.3);

S – площадь миделя (обдуваемой поверхности), .

Сила инерции, действующая на элементы объекта,

 

                                                                       (7.4)

 

где m – масса прибора (изделия), кг

a – ускорение, получаемое каким-либо элементом изделия,

60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

кПа

0   10 20 30  40  50

, кПа

Рис. 7.3. Зависимость избыточного лобового давления  

от избыточного давления ударной волны

 

Если силой трения пренебречь, тогда  При  прибор (изделие) подвергается инерционному разрушению.  – допускаемое ускорение указывается в паспорте на прибор (изделие).

Допущения при расчетах: изделие (прибор) считают одним жестким телом; любой элемент, входящий в состав изделия, получает такое же ускорение, как и изделие в целом; расчет необходимо вести по элементу, имеющему наименьшее из всех значение

Если задаться  или допустимой ударной перегрузкой  не приводящим к повреждению (разрушению) изделия, тогда определяется допустимое лобовое давление  т.е.

По величине  находится значение , при котором происходит инерционное разрушение изделия.

Примеры оценки устойчивости некоторых элементов объекта

Пример 1. Оценить устойчивость оборудования цеха к воздействию ударной волны, имеющего следующее оборудование:

- токарный станок с числовым программным управлением (ЧПУ): масса станка m=1500кг; длина l=230см, высота h=120см, ширина b=120см, высота центра давления z=50см; станок установлен свободно на бетонное основание;

- ЧПУ: m=140кг; l=80см; b=80см; h=120см; установлен на бетонном полу;

- мостовой кран ферменной конструкции; m=15000кг; l=15,0м; b=2,0м; h= 1,5м, коэффициент аэродинамического сопротивления крана С_к=1,5; на кран действует ΔР_ск;

- распределительный щит: масса – 105кг; l=50cм, h=50см, b=35см; щит установлен на двух цилиндрических опорах h=200см, наружный диаметр d_н=10см, внутренний - d_вн=8см, материал – Ст.3; опоры закреплены одним концом;

- подвижный объект, m=5000кг, размеры в продольном направлении l·b=400·200см, ширина – расстояние между опорами (колесами) – a=200см; высота центра давления h=100см.

 

Решение. а) Токарный станок Смещение станка возможно при давлении скоростного напора (соответствует ).

Опрокидывание станка возможно при ΔР_ск

 (соответствует ).

б) ЧПУ.

Смещение ЧПУ возможно при ΔР_ск

 (соответствует ).

Опрокидывание ЧПУ возможно при ΔР_ск

 ( ).

Инерционное разрушение, вызванное кратковременными ударными перегрузками

Допустимое ускорение для ЧПУ  ЧПУ выйдет из строя.

в) Мостовой кран. Сила тяжести крана  Смещение крана возможно при условии (соответствует ).

г) Распределительный щит. Опрокидывание щита возможно при условии, когда опрокидывающий момент более стабилизирующего момента, т.е.  Стабилизирующий момент  (что соответствует

Замечание. Расчет проведен для распределительного щита, представленного как единое целое.

д) Подвижный объект. Смещение объекта в поперечном направлении возможно при давлении скоростного напора ударной волны

( ).

Опрокидывание объекта возможно при  

( ).

Выводы. Нормальное функционирование элементов цеха обеспечивается только до значения избыточного давления : токарного станка – 24,1кПа; ЧПУ – 12кПа; мостового крана – 36кПа; распределительного щита – 164кПа; подвижного объекта – 24,0кПа.

В табл.7.5. приведена сводная таблица оценки устойчивости элементов участковой станции к воздействию избыточного давления на фронте ударной волны ΔР_ф (вариант).

Таблица 7.5. Сводная таблица оценки устойчивости элементов участковой станции к воздействию избыточного давления на фронте ВУВ

№ п/п		Значения , кПа
		0       10       20    30     40   50   60    70
1	Пассажирское здание
2	Убежища с двумя режимами вентиляции в подвальном помещении пассажирского здания								Не разрушаются
3	Железнодорожные пути
4	Здания депо
5	Средние станки
6	Легкие станки
7	Крановое оборудование
8	Котельная в кирпичном здании
9	Наземные коммунально-энергетические сети
10	Подземные коммунально-энергетические сети								Не разрушаются
11	Дом связи
12	Пост ЭЦ
13	Вводы электрических сетей в зданиях								Не разрушаются
14	Кабельные линии связи
15	Контактная сеть
16	Тяговая подстанция

Разрушения:

слабые

средние

сильные

полные

 

Приложения

 

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 381; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!