Проект реконструкции сеточной части БДМ 2 ООО Енисейский ЦБК с целью увеличения производительности (стр. 9 из 22)

Определяем момент сопротивления сечения ящика

(3.14)

Определяем вертикальную нагрузку, действующую на ящик

(3.15)

где J_я – сила тяжести ящика, Н;

q_c – распределительная нагрузка на ящик от массы с сеткой, Н/м (для расчёта принимается 100 Н/м);

B – длина рабочей части ящика, м.

Сила тяжести ящика с 3-мя гидропланками: J_{я с 3г} = 6239Н; ящика с 5-ью гидропланками: J_{я с 5г} = 6886Н

Расчёт ведём по наибольшему значению J_я: J_я = 6886Н

С расчётной точки зрения корпус ящика будет представлять собой балку на двух опорах, нагруженную равномерно распределительной нагрузкой по длине рабочей части корпуса (рисунок 3.5)

Так как нагрузка симметричная, реакции опор равны между собой

(3.16)

где q₀ – интенсивность равномерно распределённой нагрузки, Н/м.

Рисунок 3.5 – Схема нагружения корпуса ящика

q₀ = P / B (3.17)

q₀ = 7381 / 4,95 = 1491Н/м

По найденному значению опорных реакций производится расчёт кронштейнов ящика.

Ящик крепится к продольным балкам сеточного стола по средствам кронштейнов.

Определяем площади соответствующих фигур сечения кронштейна согласно рисунку 3.6

F₁ = 0,012×0,2 = 0,0024 м²

F₂ = 0,004×0,03 = 0,00012 м²

F₃ = 0,006×0,07 = 0,00042 м²

F₄ = 0,008×0,1 = 0,0008 м²

F₅ = 0,014×0,045 = 0,00063 м²

F₆ = 0,012×0,062 = 0,000744 м²

F₇ = 0,5×0,012×0,016 = 0,000096 м²

Рисунок 3.6 – Схема сечения кронштейна ящика

Определяем координату центра тяжести сечения кронштейна

Определяем момент инерции кронштейна

Определяем момент сопротивления сечению кронштейна

(3.18)

где l – расстояние между опорами ящика, l = 5,28м.

Определяем изгибающий момент, действующий на кронштейн

(3.19)

l_к – вылет кронштейна, l_к = 0,175м.

Определяем напряжение возникающее в сечении кронштейна

(3.20)

Определяем коэффициент запаса прочности:

(3.21)

где σ_т - предел текучести стали, для стали Х18Н9Т σ_т = 200 МПа.

Сечение кронштейна удовлетворяет условию прочности.

Определяем максимальный изгибающий момент в среднем сечении ящика

(3.22)

Определяем напряжение изгиба в этом сечении

(3.23)

Определяем коэффициент запаса прочности по пределу текучести

Сечение ящика удовлетворяет требованиям прочности.

Конструкция ящиков должна быть достаточно жёсткой во избежание стекания массы к середине сетки. Определяем абсолютный прогиб рабочей части ящика по середине пролёта

(3.24)

где Е – модуль упругости стали, Е = 2,1 · 10⁶ · 10⁵ Н/м².

Относительный прогиб рабочей части не должен превышать:

(3.25)

Сечение ящика удовлетворяет требованиям жёсткости.

3.1.2 Расчёт мокрого отсасывающего ящика

Определяем количество воды, отводимой из полотна бумаги одним отсасывающим ящиком

(3.26)

где B – ширина бумажного полотна, В = 4,2м;

V_с – скорость сетки, V_с = 9,16 м/с;

h₂ – высота слоя воды, удаляемой из полотна одним отсасывающим ящиком, м.

(3.27)

где V_ср.ф – предельно допустимая средняя скорость фильтрации, м/с;

t – время, в течении которого происходит процесс обезвоживания и формования на МОЯ, с.

(3.28)

где L_ж – живое сечение МОЯ, м.

(3.29)

где B_МОЯ – ширина МОЯ, м.

Рисунок 3.7 – Схема движения воды в мокром отсасывающем ящике

Рисунок 3.8 – Поперечное сечение МОЯ

Для МОЯ со встроенным гидрозатвором определяем площадь сечения, необходимого для удаления воды из ящика

(3.30)

где B – ширина щели гидрозатвора, м;

l – длина щели, м.

Определяем площади соответствующих фигур сечения ящика согласно рисунку 3.8

F₁ = 0,004×0,36 = 0,00144 м²

F₂ = 0,004×0,084 = 0,000336 м²

F₃ = 0,004×0,046 = 0,000184 м²

F₄ = 0,004×0,084 = 0,000336 м²

F₅ = 0,004×0,415 = 0,00166 м²

F₆ = 0,004×0,146 = 0,000584 м²

F₇ = 0,004×2×1,05×0,012 = 0,0001 м²

F₈ = 0,004×2×1,05×0,02 = 0,000168 м²

Определяем координату центра тяжести сечения ящика

Определяем момент инерции сечения ящика

Определяем момент сопротивления сечения ящика:

(3.31)

Определяем усилие от массы воды в ящике

(3.32)

где H – высота слоя воды в ящике, м;

δ – ширина ящика, м;

L_я – длина ящика, м;

γ – плотность воды, γ = 1000 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Определяем нагрузку на ящик от вакуума в нём

(3.33)

где F_жив – живое сечение ящика, м²;

P_вак – величина вакуума в ящике, Па.

Определяем суммарную вертикальную нагрузку, действующую на ящик

P = J_я + J_в + Q_вак, (3.34)

где J_я – усилие от массы мокрого отсасывающего ящика, Н.

P = 8600 + 8415 + 5280 = 22295Н

Рисунок 3.9 – Схема нагружения корпуса МОЯ

Определяем абсолютный прогиб рабочей части ящика посередине пролёта в соответствии с рисунком 3.9