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聚酯干网导网辊强度校核

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关键词:聚酯干网;导网辊;强度校核  纸机干网运行中所需张力远大于干毯,因此导网辊危险断面易发生断裂,为此笔者对本厂#4机烘缸导网辊进行了强度校核,以供造纸机械生产厂家设计参考。  1 校核所用原始依据  导网辊结构及尺寸见图1,导辊自重(G)约338kg,聚酯干网实际宽度(L)340cm,聚酯干网工作张力(T)24.5N/cm,中间筒体:φ214mm×8mm,两端筒体:φ214mm×7mm(均为无缝钢管),轴头采用#45钢,辊体受力分析见图1和图2。图1 #4机导网辊装配结构示意图图2 辊体受力图  设T=T1=T2=24.5N/cm,l(力距)、D(直径)、d(直径)分别对应各自校核截面而言。  1.1 网张力合力所形成的均布载荷(q1)节能q1=2·T·sinα/2=2×24.5×sin180/2=49N/cm  1.2 自重增加的均布载荷(q2)节能q2=G/L=(338×9.8)/340=9.8N/cm  1.3 总均布载荷(q)节能q=q1+q2=49+9.8=58.8N/cm  2 校核各危险断面  2.1 校核轴C-C截面  2.1.1 计算支反力(RA、RB)节能RA=RB=(q·L)/2=(58.8×340)/2=9996N  2.1.2 计算C-C截面弯矩(Mc)节能MC=RA·l=9996×0.225=2249N·m(2.249×106N·mm)  2.1.3 计算C-C截面弯曲应力(σc)  σc=Mc/WZ=(2.249×106)/(πd3/32)=(2.249×106×32)/(3.142×753)=54.29N/mm2=54.29MPa  2.1.4 查轴的许用弯曲应力[σ-16]  轴头为#45钢,属一般机械,按对称循环变化,查《实用机械设计手册》(上)1985年7月版P691表7-14Ⅲ类[σ-16]为64MPa。  2.2 校核筒体E-E截面  2.2.1 计算E-E截面弯矩(ME)  ME=RAl-q·L/2·(L/2/2)=RA·l-q·L2/8=9996×(4.1/2)-5880×3.42/8=12000N·m(1.2×107N·mm)  2.2.2 计算E-E截面弯曲应力(σE)  σE=ME/WZ=1.2×107/π(D4-d4)/32D=(1.2×107×32×214)/〔3.142×(2144-1984)〕=47.04N/mm2=47.04MPa  查华南工学院等合编《制浆造纸机械与设备》下册,对于导辊筒体许用弯曲应力[σ]为68.6~98MPa。  D-D截面为非危险截面,校核从略。  导网辊各危险截面弯曲应力比较见下表:项 目C-CE-E实际应力 MPa许用应力 MPa54.36447.068.6~98  可见轴C-C截面实际弯曲应力最大,是设计考虑的关键,若以轴头许用弯曲应力推算,干网运行时最大张力约2.94kN/m。  干网的张力可用专用张力仪测定,根据我们实测结果看,干网进入导辊一端张力常大于2.94kN/m,考虑到干网老化会使干网本身强度降低,干网运行张力控制在1.96~2.94kN/m为宜。干网不吸湿,有条件者使用干网时应配备热风,这样既可提高干燥效率,又减轻了导网辊锈蚀。作为制造厂家要重点保障导辊轴头强度,并采用先进的筒体表面处理技术,以提高导辊的使用寿命。


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