Методика расчета
Окружная скорость ротора
.
(1.17)
К
Рис. 1.4. Расчет
толщины стенки ротора с учетом критерия
прочности по теории толстостенных (1)
и тонкостенных (2) цилиндров
(1.18)
Критерий прочности, соответствующий разрушению материала в наиболее нагруженных точках стенки ротора
.
(1.19)
Так как полученное значение Nеp 2,5, то толщину стенки ротора барабана найдем по рис. 1.4 для тонкостенного цилиндра (кривая 2). В случае Nеp < 2,5 толщину стенки S определяют по рис. 1.4 для толстостенных цилиндров (кривая 1) по допускаемым напряжениям.
При значениях критерия прочности Nеp < 1,54 нельзя обеспечить необходимую прочность ротора из данного материала при любой толщине стенки ротора. В этом случае по согласованию с преподавателем необходимо изменить условия задачи.
По рис. 1.4 определяем значение величины , которая равна
(1.20)
где
S
– толщина стенки ротора, м; ro
– внутренний радиус ротора, м,
Тогда
толщина стенки ротора
.
Коэффициент вариации квадрата скорости ротора
.
(1.21)
Рассчитываем
отношение
,
тогда интеграл z1
.
(1.22)
По таблице для нормального распределения (см. приложение, табл. П-1.1) находим вероятность неразрушения ротора R.
Предположим, что в результате усталостных явлений напряжение при разрушении снизилось на 50 %, т. е. до р = 4,3·108 Па.
Тогда нижний предел интеграла для
.
(1.23)
В этом случае вероятность неразрушения ротора Rу также находится по таблице для нормального распределения (прил., табл. П-1.1) Тогда фактический коэффициент запаса прочности определяется по формуле
,
(1.24)
где
– коэффициент вариации для р
;
k – квантиль, определяемая в
зависимости от Rу –
вероятности неразрушения ротора:
k |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
Rу |
0,75 |
0,889 |
0,9375 |
0,96 |
Порядок
оформления отчета. Отчет
о практической работе оформляется в
соответствии с требованиями, изложенными
в
и
включает в себя следующие разделы:
– цель работы;
– теоретическую часть, в которой приводятся основы теории надежности: основные понятия и показатели надежности; общие закономерности в различные периоды эксплуатации машины, пути повышения надежности;
– расчетную часть, в которой приводится расчет надежности ротора сепаратора по предлагаемому варианту (табл. 1.2).
Контрольные вопросы
1. Дайте определения основным понятиям и терминам надежности.
2. Назовите классификацию отказов.
3. Какими законами описывается надежность в период нормальной эксплуатации?
4. Как оценивается надежность в период постепенных (износовых) отказов?
5. Как определить вероятность безотказной работы машины в период совместного действия внезапных и постепенных отказов?
6. Назовите основные пути надежности машин.
7. Какими показателями оценивается надежность?
Таблица 1.2