回轉(zhuǎn)窯的筒體應(yīng)力計算方法

河南紅星回轉(zhuǎn)窯筒體截面剛度計算，應(yīng)是計算筒體的徑向變形，并使它不超過能滿足較好運(yùn)轉(zhuǎn)條件的徑向變形許用值。有人曾對徑向變形做過理論分析和探討，以期求得計算方法。由于這個問題比較復(fù)雜，至今尚未得出理論上成熟、方法簡便可供設(shè)計使用的公式，觀點(diǎn)亦尚未統(tǒng)一。因此，國內(nèi)外至今仍沿用一定假設(shè)條件下的軸向應(yīng)力計算的方法，在統(tǒng)計基礎(chǔ)上確定許用應(yīng)力。通過回轉(zhuǎn)窯筒體軸向應(yīng)力計算來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)力計算方法有兩種，三個支點(diǎn)以上的回轉(zhuǎn)窯筒體的彎曲應(yīng)力的常用計算方法有：“三彎矩方程法”和“力矩分配法”。前者的計算方法結(jié)果精確，但是隨著支點(diǎn)數(shù)的增多，該計算方式也變得復(fù)雜起來，容易在計算中產(chǎn)生誤差；后者的計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，計算簡便，計算結(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。因?yàn)?，目前筒體徑向變形還無法計算，所以現(xiàn)在仍以筒體軸線度ｙ作為筒體設(shè)計中的一個控制指標(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，應(yīng)滿足下列要求： ｙ_ｍａｘ／ ｌ＜［ｙ］＝0.3毫米／米

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

（1）窯筒體在安裝時會允許筒體軸線存在一定的誤差。但是在窯運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各檔支承位置會與理想狀態(tài)有一定的偏差，會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，所以給計算帶來一定的難度。在窯的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，筒體需要同時承受軸向應(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)力也未計入，造成計算結(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。

通過生產(chǎn)實(shí)踐和理論計算可知，上述筒體的計算方法，不能完全正確的反映筒體的實(shí)質(zhì)情況。目前，我國在此方面的研究工作還在進(jìn)行中，試圖通過理論計算和實(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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