Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


РАСЧЕТ ГИДРОМОНИТОРОВ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ

Расчет гидромонитора на прочность

В настоящее время имеются гидромониторы (особенно в горной гидромеханизации), работающие при значительном внутреннем давлении. Разрушение такого гидромонитора представляет серьезную опасность для находящихся поблизости людей. Поэтому новые образцы гидромониторов рассчитывают на прочность стенок и узлов, соединяющих различные части гидромонитора.

При эксплуатации гидромониторов не следует создавать давлений, больших, чем максимально допустимые, указанные в паспорте. При отсутствии паспорта данные о предельном давлении, которое допустимо для данного гидромонитора, можно получить следующими расчетами.

Нижнее колено. Толщину стенок нижнего колена можно назначать по конструктивным соображениям или по формуле


По формуле (37) можно найти и величину предельно допустимого давления при данной толщине стенок колена.

Верхнее колено. Давление жидкости на стенки верхнего колена будет меньше давления у входа жидкости в гидромонитор на величину потери давления при протекании жидкости по каналу нижнего колена. Однако эта величина незначительна и при расчетах ею можно пренебречь и принять давление, а следовательно, и толщину стенок верхнего и нижнего колен одинаковыми.

Ствол гидромонитора. Ствол гидромонитора представляет собой трубу постоянного диаметра или в виде усеченного конуса, большим основанием шарнирно присоединенную к верхнему колену и со свободным открытым малым основанием.

При расчете толщины стенок ствола следует учитывать, что наиболее подвергается разрушениям область, близкая к большему сечению ствола. Действительно, у входа жидкости в ствол давление в диаметре канала- ствола [см. формулу (37)] максимально. Давление у входа в ствол гидромонитора равно давлению у входа в нижнее колено за вычетом потерь напора в нижнем и верхнем коленах.

Определение усилия, стремящегося оторвать верхнее колено от нижнего. Умение оценить (по величине и направлению) усилие, которое стремится оторвать верхнее колено от нижнего, необходимо для правильного расчета и создания рациональной конструкции наиболее ответственного узла в гидромониторе — горизонтального шарнира, обеспечивающего вращение ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости и его герметичность. В верхнем шарнире, соединяющем ствол гидромонитора с верхним коленом, надлежит больше опасаться подсасывания воздуха, чем утечек воды (конструктивные формы этого узла допускают образование в этой области вакуума; в этом одна из причин попадания воздуха в гидромониторную струю).



Гидравлические удары, возможные в гидромониторах, например при внезапном завале грунтом, в настоящем расчете не предусматриваются.

Расчет устойчивости гидромонитора в рабочем режиме. В большинстве случаев гидромониторы монтируют на металлических салазках и жестко соединяют с трубопроводом, подводящим воду от насосов. В этом случае гидромонитор устойчив при всех режимах его работы. Если гидромонитор не жестко связан с трубопроводом, а например через гибкий шланг или сальники, и если масса его мала, как, например, у штампованных и сварных конструкций, то под давлением активных сил гидромонитор может потерять устойчивость и опрокинуться.

К силам, действующим на гидромонитор, относятся:

массовая сила G. Полагаем, что сила тяжести действует по вертикали оси вращения;

центробежные силы Рн и Рв, развиваемые потоком в нижнем и верхнем коленах и действующие нормально к выпуклой стороне колена. На рис. 31 обозначены плечи действующих сил.

Составим уравнение моментов относительно точки О из условия, что гидромонитор устойчив:

Если это неравенство не выполняется, то на салазки кладут груз Gc или вбивают спе циальные штыри, имеющие сцепление с грунтом, равное силе Gc, обеспечивающей неравенство

Гидромеханизация. Учебное пособие для вузов. А. П. Юфин. Изд. 2-е, перераб и доп М., Стройиздат, 1974, 223 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????