Методика расчета. Окружная скорость ротора

 

Окружная скорость ротора

. (1.17)

Критерий прочности

(1.18)

Критерий прочности, соответствующий разрушению материала в наиболее нагруженных точках стенки ротора

. (1.19)

Так как полученное значение Nе _p > 2, 5, то толщину стенки ротора барабана найдем по рис. 1.4 для тонкостенного цилиндра (кривая 2). В случае Nе _p < 2, 5 толщину стенки S определяют по рис. 1.4 для толстостенных цилиндров (кривая 1) по допускаемым напряжениям.

При значениях критерия прочности Nе _p < 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 b, которая равна

(1.20)

где S – толщина стенки ротора, м; r_o – внутренний радиус ротора, м,

Тогда толщина стенки ротора .

Коэффициент вариации квадрата скорости ротора

. (1.21)

Рассчитываем отношение , тогда интеграл z ₁

. (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 s_р = 4, 3·10⁸ Па.

Тогда нижний предел интеграла для

. (1.23)

В этом случае вероятность неразрушения ротора R_у 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 s_р ; k – квантиль, определяемая в зависимости от R_у – 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

Варианты индивидуальных заданий

 

Номер варианта	Диаметр ротора d, м	Частота вращения n, об/мин	Расчетный коэффициент запаса прочности np	Среднее квадратичное отклонение разрушения , МПа	Среднее квадратичное отклонение квадрата скорости
	0, 61		1, 97
	0, 60		1, 98
	0, 59		1, 99
	0, 58		2, 00
	0, 59		2, 01
	0, 60		2, 02
	0, 61		2, 03
	0, 60		2, 04
	0, 61		2, 04
	0, 62		2, 03
	0, 63		2, 02
	0, 62		2, 01
	0, 61		2, 00
	0, 60		1, 99
	0, 58		1, 98
	0, 59		1, 97
	0, 60		2, 00
	0, 61		2, 00
	0, 62		2, 01
	0, 63		2, 01
	0, 62		2, 03
	0, 61		2, 03
	0, 60		2, 04
	0, 59		2, 04
	0, 58		2, 05