机械毕业设计821回转窑托轮系统维修装置的设计与计算.doc
机械毕业设计821回转窑托轮系统维修装置的设计与计算
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机械毕业设计821回转窑托轮系统维修装置的设计与计算,机械毕业设计论文
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I 摘要 回转窑是建材、冶金、化工等行业生产流程中的核心设备，一次停窑将引起整个生产流程的中断，造成重大经济损失。托轮作为回转窑的支承装置保证其安全、高效、健康地运行很重要。 本文概述了回转窑的应用发展和基本结构。计算了回转窑的各档支撑力并对托轮进行受力分析。针对回转窑轴线调整使用的千斤顶 ,重点设计了液压回路并且对液压缸进行设计计算。最后对托轮表面维护中采用的动态车削的可行性进行了分析。 关键词 回转窑；托轮；维护；液压千斤顶；动态车削 nts II Abstract Rotary kiln is a key equipment in the metallurgy, chemistry and architectural material .Once stop will bring interruption to the whole Production line, and make a great Productivity losses. so safety， efficiency and Healthiness operation is the key Point to advance benefit of the enterprise. This paper outlines the development ， application and basic structure of the rotary kiln. Rotary kilns various grade of support strength calculation and the stress analysis to the under roller have been carried out in the paper. The paper also shows a hydraulic circuit design of the jack ,which is in the use of Kiln axis adjustment ,and the calculation to hydraulic cylinders. The feasibility analysis of dynamic turning used in the maintenance of supporting wheel surface is at the end of this paper. Keywords Rotary kiln Jockey pulley Maintenance Hydraulic jack Turning dynamic nts I 目 录 1 绪论 . 1 1.1回转窑应用与发展概述 . 1 1.1.1回转窑应用概述 . 1 1.1.2回转窑发展概述 . 1 1.2回转窑的基本结构 . 2 1.3论文主要工作及研究思路 . 4 2 回转窑各档支撑力的计算 . 6 2.1回转窑筒体总体结构参数的确定 . 6 2.2 筒体载荷计算及载荷图 . 7 2.2.1筒体载 荷计算 . 7 2.2.2原始载荷图及简化 . 8 2.3用三弯矩方程法计算支座反力 . 10 2.3.1计算的有关概念 . 10 2.3.2支座反力的计算 . 11 3 滚圈的设计与计算 . 16 3.1滚圈的截面型式 . 16 3.2滚圈与托轮材料 . 16 3.3滚圈的接触应力及截面尺寸计算 . 16 4 托轮的受力分析及尺寸计算 . 20 4.1托轮装置的结构及分类 . 20 4.2托轮的受力分析 . 20 4.3托轮的基本尺寸计算 . 21 4.4滑动轴承 . 22 5 回转窑的轴线调整 . 25 5.1托轮调整对轴线的影响量 . 25 5.2托轮的调整方法 . 25 5.3托轮调整的注意事项 . 26 6 千斤顶液压系统的设计计算 . 28 6.1液压系统原理图的拟定 . 28 6.2液压系统的计算 . 29 6.2.1液压缸的设计计算 . 30 6.2.2液压泵及电机的选择 . 32 6.3液压系统的发热温 升 . 33 7 支承托轮的动态维修 . 35 nts II 7.1托轮的表面缺陷 . 35 7.2车削的驱动力矩阻力矩计算 . 35 7.3现场动态车削托轮的特殊性 . 37 7.4专用机床的设计安装 . 37 结论 . 40 致谢 . 41 参考文献 . 42 附录 . 错误 !未定义书签。 附录 1 . 错误 !未定义书签。 附录 2 . 错误 !未定义书签。 nts 1 1 绪论 1.1 回转窑应用与发展概述 在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。 1.1.1 回转窑应用概述 回转窑的应用起源于水泥生产， 1824 年英国水泥工 J.阿斯普发明了间歇操作的土立窑 ;1883 年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑 ;1885 英国人兰萨姆发明了回转窑，在英、美 取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。“只要大窑转，就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。在回转窑的应用领域，水泥工业中的数量最多。水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程 。因此，回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等 ;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。如 :铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝 ;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿 ;国外的“ SL/RN法”、“ Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原 ;氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。选矿过程中，用回 转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。上世纪 60年代，美国 LapPle等发明了用回转窑生产磷酸的新工艺。该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点，很快得到推广。此外，在环保方面，世界上发达国家利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾已有 20 余年的历史，这不仅使废物减量化、无害化，而且将废物作为燃料利用，节省煤粉，做到废物的资源化。 1.1.2 回转窑发展概述 回转窑从发明至今己有一百多年的历史，回顾回转窑逐步发展和完善的革 新过程，回转窑发展经历了三个阶段重要的技术突破： 立波尔窑的问世。 1928年，德国的伯力坞斯公司 O.LellP成功研制了立波尔窑。这样，熟料的烧成方式在干法、湿法基础上，又增加了半干法。由于热气流在加热机中从料球间穿插通过，热交换效果较好，物料升温速度达 45 /min，使入窑生料的碳酸盐分解率达到 30%上下，从而较大幅度地提高了窑系统的热效率。 nts 2 悬浮预热器窑的研制。 1934年，丹麦的 M.V.Jorgensen研制成了悬浮预热器，并获得专利。到 1951年，联帮德国的洪堡公司 F.Muller 将专利用于水泥窑 ，制造了第一台悬浮预热器窑，即洪堡窑。物料在悬浮预热器中呈悬浮态，与热气流充分接触，热交换速率进一步加快，入窑生料的碳酸盐分解率可达 40%左右。 窑外预分解的发明。丹麦史密斯公司在 1963 年获得了装有分解炉、悬浮预热器和旁路放风系统的专利， 1974年在丹尼亚水泥厂进行了带分解炉的工业试验。同期，日本小野田公司与川崎重工业公司合作，在 1963一 1964 年初步研制出辅助燃烧室、涡流分解室及混合室，并称之为 RSP 技术。 1971年日本三菱重工与三菱矿业和水泥公司合作，在东谷水泥厂 5号窑上增设 MFC 炉试产成功。 1974年，日本的石川岛与秩父水泥公司，将秩父一厂 7 号立波尔窑改造成 SF 型预外分解窑，日产由 900t 提高到 2075t，标志着预分解窑技术的成熟并步入实用阶段。 回转窑从发明至今，随着科技的进步、生产的需要及经验的积累，回转窑的结构发生了很大的改变，归结为三个方面的发展趋势： 回转窑日趋大型化。为提高窑的生产能力，窑体的尺寸和规格日趋增大，主要在以下三个方面进行了改进 :一是逐步增大窑筒体的尺寸，以降低窑尾废气温度 ;二是局部扩大窑筒体的尺寸，包括烧成带扩大、分解带扩大、窑尾扩大或两端同时扩大，以增强燃烧能力、分解 能力和预热能力 :三是在窑的后部增设各种热交换装置，如链条、格子板等，以增强气体与物料之间的热交换。第一批投入生产的回转窑直径为 1.6 1.9长度 19.52一24.0m、两档静定支承、日产量为 30 50t。而今世界上最大的回转窑直径超过 7m、长度超过 200m、支承档数多达 9 档、日产量高达 10000t。 回转窑结构日趋完善、自动化程度不断提高。随着回转窑的日趋大型化，最初回转窑的简单结构己不适用。在滚圈与筒体装配方式、托轮支承装置、窑的传动装置和驱动方式以窑端密封等方面不断进行革新，取得一些成果。就托轮支 承装置而言，有机械自调支承、液压自调支承等，这些支承能更合理地分配各档托轮力，并能有效解决回转窑基础的沉陷问题。在回转窑传动和物流方面，开始采用微机进行控制。 向节能方向发展。最初回转窑使用的燃料为天然气，接着改为烧油，现今改用烧煤。同时，大型的回转窑都配备有单筒冷却机把窑头产品的热量来预热进窑的助燃气，节约了大量的热能。 1.2 回转窑的基本结构 凹转窑届于凹转圆筒类设备：简体以低速回转，简体内有耐火砖衬及换热装置。物料与热烟气一般为逆流抉热，物料从窑的高端 (又称冷端或窑尾端 )加入。由于简体倾斜安装在凹 转时，密内物料存沿周向翻滚的同时沿轴向移动。燃烧器在低端 (又称热端或窑头端 )喷人燃料，烟气内高端排出。物料在移动过程中得到加热，经过物理与化学变化，成为合格产品从低端卸出。回转窑是重型非标淮机械，它的重量大，结构复杂。国内回转窑直nts 3 图 1-2支承截面示意图 径在 3.5 4.5m，长度在 90 110m；安装斜度普遍采用 0.035 0.04，即倾斜角在 20 20 2 17 32；转速不大于 3r/min。回转窑结构见图 1 1，主要由简体、窑衬、滚圈、支承装置、传动装置、窑头与窑尾罩、密封装置、换热装置、燃烧器、喂料设备等部 分组成 。见图 1-1。 简体与窑衬 筒体由钢板卷成，是物料完成物理与化学变化的容器，因而是回转窑的基体。简体一般内碳素钢 Q235制造，国外有用 16Mn钢制作。厚度 14 38mm。窑内物料温度可达 1450以上，故简体内砌筑耐火材料 (即窑衬 )，起保护简体和减少散热的作用。根据物料在熟料窑内衬各段发生的物理化学反应，将简体沿轴线划分成各工作带，通常为分解带、预热带、烧成带、冷却带等。工作带的种类和长度随物料的化学反应及处理方法而异。 滚图 滚圈也称轮带，一般由铸钢加工而成。简体、窑衬和物料等所有回转部分的重量通过滚 圈传到支承装置上。滚圈可以传递数百吨重的载荷，其本身的重量也可达到几十吨，是回转窑最重的零件。 支承装置 支承装置由一对托轮轴承组和一个大底座组成，见图1 2。承受回转部分的全部重量：一对托轮支承着滚圈，既允许简体自由转动，又向基础传递了巨大的荷重。支承装置的数量称为窑的档位数，一般有 3 5 档。在其中一档或几档支承装置上装有挡轮称为带挡轮支承装置。挡轮的作用是限制或控制窑回转部分的轴向窜动。大型回转窑一般都有两个带挡轮支承装置。 传动装置 传动装置由主减速机、主电机、大齿圈、小齿轮等组成 ,见图 1 3。由于操作和维修的需要，较大的窑还设有使窑以低转速转动的辅助传动装置。它的作用是通过设在简体 中nts 4 图 1 3传动系统示意图 部的大齿圈使简体回转。大型回转窑一般都由两个主电机、主减速机和小齿轮带动大齿圈同步运行。齿圈用弹簧板联接在简体上。 窑头罩和窑尾罩 窑头罩是连接窑头端与硫程中下道工序设备 (如冷却机 )的中间体。燃烧器及燃烧所需空气经过窑头罩入窑。没有实现自动控制看火系统的回转窑，窑头罩还是看火工进行生产操作的地点，因此窑头罩上设有看火孔及检修门。窑尾罩 是连接窑尾端与物料预处理设备以及烟气处理设备的中间体。烟气经窑层罩排出而入烟 道及收尘系统。物料由喂料设备直接喂入窑的尾部，对于带有外部换热装置的 窑，则经换热装置处理后经窑层罩入窑。窑头罩和窑层罩内都砌有耐火材料。 密封装置 回转窑窑头罩和窑层罩与回转的简体之间装有密封装置，分别称为窑头密封和窑层密封。其目的是为了减少外界冷空气进入窑内，影响窑内的热工制度，同时防止窑内空气携带物料外泄，污染环境，故对熟料烧成的整个工艺参数和设备高效运行，提高熟料烧成窑的产能及熟料质量，降低各种消耗具有重大意义。同时它对窑本身、冷却机、窑后换热器和排烟机高效运行都非常重要。 换热装置 回转窑简体 内安装各种换热装置，如链条、格板式热交换器等，其作用是增强热效果，对提高热工效应和熟料产能及质量都有重要作用。 燃烧器 回转窑的燃烧器，大多从窑头端插入，通过火焰辐射将物料加热到需要的温度。燃烧器有喷煤 管、油喷枪、煤气喷嘴等，因燃料而异。目前，大型回转窑多用喷煤管 ,经济实用。燃烧器有单通道 ,三通道 ,四通道等多种形式。当反应温度较低时 ,在窑头罩旁另设 燃烧室，将热烟气通入窑内来供给热量。 喂料设备 喂料设备是回转窑的附属设备，安装在在转窑的尾部。含水份 40左右的水泥生料浆用勺式喂料机舀入流槽流入窑内。对喂 料的要求是稳定、均匀、容易控制，以便配合窑的操作。一般用变速电动机驱动来调节喂料量。 1.3 论文主要工作及研究思路 论文的主要工作： 回转窑各挡支撑力的计算； 托轮的受力的分析与计算； nts 5 托轮滚圈是基本尺寸计算； 回转窑支撑装置的设计计算； 千斤顶液压原理的拟定油缸的设计、计算； 液压缸的设计、计算； 托轮的动态维修； 图纸的绘制。 研究思路：查阅回转窑托轮相关的图纸资料。了解回转窑的结构及托轮装置，熟悉机构运行的工作原理和使用条件。计算出回转窑的各档支撑力，对托轮进行受力分析。对回转窑支承和 托轮调整中使用的千斤顶进行设计计算，对托轮动态维修的专用机床进行简单的设计。 nts 6 2 回转窑各档支撑力的计算 2.1 回转窑筒体总体结构参数的确定 回转窑规格 3 6 80 米 ,产能 33 35吨时 ,转速 2.5转分 ,斜度 3.5。 筒体各部分结构参数确定分述如下 回转窑跨度 随着制造、安装技术的发展，窑的跨度逐渐增大。根据对先有窑的统计分析，各部分跨度按下列关系确定。 窑头悬伸段hl：为使第 一档避开烧成带而位于冷却带下，hl不宜过长，因为hl过长即等于缩短了要的有效长度。见式（ 2.1）。 1 1 .2hlD :式 (2.1) 式中 D 筒体的内径 3 . 6 4 . 3 2 4hhl l m: 窑尾悬伸段tl，见式（ 2.2）。 3 .4 4tlD : 3Dm式 (2.2) 或 2 . 5 3 . 4 3tl D D m: 9 1 2 . 2 4 1 1ttl l m: 中间跨ml，见式（ 2.3）。 7 . 5 9 . 5 3ml D D m:式 (2.3) 或 6 8 . 2 3ml D D m: 122 1 . 6 2 9 . 5 2 2 3 2 4m m ml l m l m :烧成 (高温 )跨1l因烧成跨筒体温度高，钢板、衬砖等各项载荷往往较大，有的窑还有窑皮，结圈，所以该跨跨度不宜太大。 回转窑支承档数 回转窑支承档数根据窑的长径比 LD按 回转窑 (设计、使用与维护 ) 表 2-1可直接估计出支承档数。 LD = 80 22.23.6 查表确定回转窑的支承档数为 4档。 回转窑筒体的厚度 筒体的厚度可参照 回转窑 (设计、使用与维护 ) 表 2-2确定。 筒体厚度与许多因素有关。若跨径比 lD偏小， 可略减小。若因衬砖厚，物料容重大或填充率高使载荷 加大， 亦可稍增厚。筒体截面刚度及筒体强度主要靠一定的厚度来保nts 7 证。加厚筒体对窑的长期安全运转总是有利的。然而，窑筒体的重量会增大，因此选定厚度要慎重。滚圈处筒体截面内力最大，该段筒体必须加厚。当 3Dm 时，该段厚 24 40mm: ，宽 1.5 2.4m: ； 3 4.5Dm 时，厚 40 60mm: ，宽 1.4 2.4m: ；大型窑可厚达 120m 。 查表确定回转窑的筒体厚度为 22mm ，滚圈处筒体厚度为 50mm ，宽为 2m 。 齿圈在筒体上的位置 齿圈置于窑中部偏后处，为使齿圈的啮合少受热膨胀影响，齿圈因邻近带挡轮支承装置，其距离近似等于筒体直径。这里齿圈到支承装 置的距离定为 4m 。 2.2 筒体载荷计算及载荷图 2.2.1 筒体载荷计算 作用于筒体上的载荷分两大类。一类是沿筒体轴线方向的分布载荷。另一类分布长度较短，可当作作用于某一截面的集中载荷。 筒体单位长度载荷sq，见式（ 2.4）。 7 . 8 5 / msqD t 式 (2.4) 滚圈下加厚部分及垫板、窑口护板等件的重量，在估算时为方便计，将sq加大25 35% ，即 1 . 2 5 1 . 3 5ssqq 。 1 . 2 5 1 . 3 5 7 . 8 5 /sq D t m 0.022qm 7 . 8 5 3 . 1 4 3 . 6 0 . 0 2 2 0 . 0 2 2 1 . 9 6 5 /sq t m 0.050qm 1 . 2 5 1 . 3 5 7 . 8 5 3 . 1 4 3 . 6 0 . 0 5 0 . 0 5 4 . 5 /sq t m 窑衬单位长度载荷bq，见式（ 2.5）。 11 /bbq D h h tm式（ 2.5） 式中 1h 窑衬、底泥总厚度 m ，1 0.005hh， 0.005为底泥厚度； h 窑衬厚度 m ， 200h mm ； b 窑衬容重，b=2.1 3tm。 3 . 1 4 2 . 1 3 . 6 0 . 2 0 5 0 . 2 0 5 4 . 6 t / mbq 窑皮单位长度载荷pq，见式（ 2.6）。 水泥窑的烧成带挂有窑皮，在操作中用来保护衬砖。窑皮长度 1 .5 2plD。 1 . 5 2 3 . 6 5 . 4 7 . 6pl 取 7plm。 /p p p pq D h h tm式（ 2.6） 式中 p 窑皮比重。水泥熟料窑32 .1 3p t m :； ph 窑皮厚度。一般 0 .2 0 .3 5phm :。 3 . 1 4 2 . 1 3 . 6 0 . 2 0 . 2 4 . 4 8 6 t / mpq 筒体内单位长度物料载荷mq，见式（ 2.7）。 nts 8 /60m C G tq L tm式（ 2.7） 式中 c 与窑内各段物料流通量的变化及窑内设施对物料量影响有关的系数。一般 1 .1 1 .4 5c : ； G 物料流通量； t 物料停留时间 s i n 8 0 s i n 3 5 5 3 . 0 2 m i n3 . 1 3 s i n 3 . 1 3 3 . 6 2 . 5 0 . 0 3 5LtDn o 1 . 3 3 5 5 3 . 0 2 0 . 5 /6 0 8 0mq t m 齿圈重量载荷cF，见式（ 2.8） ccF G g式（ 2.8） 式中 cG 齿圈质量 kg ； 1f 系数， 41 1.7 10f m 齿圈模数，取 36m mm ； 2B 齿圈宽度，取2 420B mm； 2fd 齿圈分度圆直径。 2 1 5 4 3 6 5 5 4 4fd Z m m m 41 . 7 1 0 3 6 4 2 0 5 5 4 4 1 4 2 5 0 . 3cG k g 9 . 8 1 1 4 2 5 0 . 3 9 . 8 1 1 3 9 7 9 5 . 4 1 4 0 0 0 0ccF G N 2.2.2 原始载荷图及简化 根据上述各项载荷画出筒体的原始载荷图，见图 2-1。 筒体上的均布载荷和 1 1 . 9 6 5 4 . 6 0 . 5 7 . 0 6 5 / 6 9 3 0 7 . 6 5 /A s b mq q q q t m N m nts 9 图 2-2简化载荷图 滚圈处的均布载荷和 2 4 . 5 4 . 6 0 . 5 9 . 6 / 9 4 1 7 6 /B s b mq q q q t m N m 烧成带处的均布载荷和 1 1 . 9 6 5 4 . 6 4 . 4 8 6 0 . 5 1 1 . 5 5 1 / 1 1 3 3 1 5 . 3 1 /C s b p mq q q q q t m N m 载荷化简 AE 段 6 9 3 0 7 . 6 5 3 9 4 1 7 6 1 2 0 7 9 2 2 . 9 5 9 4 1 7 6 7 5 5 2 4 . 7 /44 Nm AB 段 9 4 1 7 6 1 1 1 3 3 1 5 . 3 1 7 6 9 3 0 7 . 6 5 9 9 4 1 7 6 1 1 8 8 3 5 2 7 9 3 2 0 7 . 1 7 6 2 3 7 6 8 . 8 51 8 1 88 9 1 8 4 . 8 9 /Nm BC 段 9 4 1 7 6 4 6 9 3 0 7 . 6 5 1 9 3 7 6 7 0 4 1 3 1 6 8 4 5 . 3 5 7 3 6 3 2 . 5 8 /2 3 2 3 Nm CD 段 9 4 1 7 6 2 6 9 3 0 7 . 6 5 2 2 1 5 2 4 7 6 8 . 3 1 8 8 3 5 2 7 1 3 8 0 . 0 1 2 5 /2 4 2 4 Nm DF 段 9 4 1 7 6 1 6 9 3 0 7 . 6 5 1 0 9 4 1 7 6 6 9 3 0 7 6 . 5 7 1 5 6 8 . 4 /1 1 1 1 Nm 简化载荷图 ,见图 2-2。 原始载荷图比较复杂，进一步计算前应画简。简化的原则是： 将某一区段不等的分布载荷按总载荷重 量不变，化为该区段上的均布载荷。 将悬伸段上的载荷化为作用于邻近支座是上的等值弯距、集中力。 EA 段 7 5 5 2 4 . 7 4 3 0 2 0 9 8 . 8p q l N 21 6 0 4 1 9 7 . 6 .2M q l N m DF 段 7 1 5 6 8 . 4 1 1 7 8 7 2 5 2 . 4p q l N 21 4329888. 2 .2M q l N m nts 10 图 2-3最终简化载荷图 最终简化载荷图，见图 2-3。 2.3 用三弯矩方程法计算支座反力 2.3.1 计算的有关概念 筒体计算的基本假设条件： 将筒体视为圆环截面水平连续梁，不计截面变形后对截面模数的影响，不计要斜度的影响； 不计物料重心对要轴线的偏移，不计筒体所受扭矩； 按静载荷计算。 进行筒体计算的主要目的： 验算强度变形条件，以确定所选定的筒体厚度是否合适。 根据计算结果调整各跨跨度，使之满足等反力原则，即使各支座反力趋于接近，从而使支承装置的设计得到统一；其次是满足等弯矩原则，使各支座截面弯矩趋于接近，避免为满足个别截面的要求而加厚筒体。 为支承部件及基础提供设计载荷。 用三弯矩方程法计算截面弯矩、剪力 及支座反力 三弯矩方程式 具有 2m 挡支承 (即 1m )跨的简体 ,可简化为一个 m 次超静定连续梁 ,它的两端有悬伸段。 对每一个中间支座 2, . 1nm 列出三弯矩方程式 (弯矩以梁下侧受拉应力为正 )。 1 1 1111 1 1662n n n n n nn n nn n n n n nl l l l B AM M MI I I I I I 式中 1nB 跨距1nl上的虚载荷1n在该跨右支座产生的虚反力，1111nnnnaB l ； nA 跨度nl上的虚载荷n在该跨左支座产生的虚反力，nnnnbA l ； nts 11 12, mMM 端支座弯矩 ,已在简化载荷时求得。 对 m 个中间支座可列出 m 个连立方程 ,从而可解得 m 个未知的支座截面弯矩。 计算中有关问题详述如下： 简体计算中常用的 B 、 A 计算公式查 回转窑 (设计、使用与维护 ) 表 2-3。 其他载荷情况可分解成表 2-3 列举各种形式 的组合 ,分别求出1nB和nA,用迭加法原理相加后代入三弯矩方程。 截面惯性矩 I 按跨间简体厚度计算 ,滚圈下加厚的影响不计。 44264I D D c m 式中 D 、 单位均为厘米。 若同一跨内各段筒体直径或厚度不同 , I 按较长段的 D 、 计算。 若窑为直筒型等厚度 ,则方程中的nI可全部消失。 对于三挡窑 ,即 2 3 , 1,mm 仅中间支座弯矩2M为未知数 ,可解得： 1 2 2 1 1 2 1 2 1 32 1 2 2 166 2B I A I l I M l I MM l L l L 计算支座反力 求出各支座截 面的弯矩后 ,再进行各挡支座反力 R的计算 ,作出弯矩图和切力图。 内力计算可逐跨进行 ,对于第 n 跨 ,设外载荷在静定基上产生的支反力分别为00, 1,n n n nRR和 ,而支座弯矩在静定基上产生支反力为 1nnnMMl ,则有： 0 1. nnn n n nnMMRR l 0 11 . 1 . nnn n n nnMMRR l n 支座的反力： 00 11. 1 . . 1 . n n n nn n n n n n n n nnnM M M MR R R R R ll 若 n 支座上尚有集中力的作用 (如悬伸段向邻近端支座的折算载荷 ),则计算反力应加上。 计算出. 1.n n n nRR和后 ,即可计算各截面的弯矩。根据验算的要求 ,一般只需计算跨间最大弯矩 (其位置在剪力等于零处 )及支座两侧加后筒体与一般厚筒体焊缝截面的弯矩值。 2.3.2 支座反力的计算 弯距 nts 12 2挡方程式 1 1 1 2 2 2 3 1 22 6 6l M l l M l M B A 1 1 1 2 2 2 3232321 8 6 0 4 1 9 7 . 6 2 1 8 2 3 2 310875556. 8 82 23l M l l M l MMMMM 1233661 4 0 0 0 0 1 4 4 2 3 48 9 1 8 4 . 9 1 8 7 3 6 3 3 . 6 2 3662 4 2 4 6 2 36 2 1 6 7 1 9 3 0 . 7 6 3 7 3 2 9 1 6 7 . 1 3 2 0 8 1 7 3 9 . 1 36 6 1 0 8 2 8 3 6 . 9 6366497021. 8BA 2310875556. 8 82 23 366497021. 8MM 238 2 2 3 3 5 5 6 2 1 4 6 5MM 3挡方程式 2 2 2 3 3 3 4 2 32 6 6l M l l M l M B A 2 2 2 3 3 3 42 3 42322 3 2 2 3 2 4 2 42 3 9 4 2 4 4 3 2 9 8 8 8 . 2l M l l M l MM M MMM 2333661 4 0 0 0 0 1 9 4 2 3 1 97 3 6 3 3 . 6 2 3 7 1 3 8 0 2 42 4 6 2 3 2 46 3 7 3 2 9 1 6 7 . 1 3 3 2 3 8 2 6 0 . 8 7 6 4 1 1 1 4 8 8 06 8 1 6 8 2 3 0 8490093848BA 232 3 9 4 2 4 4 3 2 9 8 8 8 . 2 4 9 0 0 9 3 8 4 8MM 232 3 9 4 3 8 6 1 7 6 5 3 1 . 2MM 238 2 2 3 3 5 5 6 2 1 4 6 52 3 9 4 3 8 6 1 7 6 5 3 1 . 2MM 233419188. 953 .3271650. 907 .M N mM N m支座反力 1-2跨，见图 2-4。 nts 13 图 2-4 1-2跨的计算 图 2-5 2-3跨的计算 11 1 6 0 4 1 9 7 . 6 3 4 1 9 1 8 8 . 9 5 38 9 1 8 5 . 9 1 8 8 0 2 6 7 3 . 1 1 5 6 3 8 8 . 4 6 4 6 2 8 4 . 72 1 8RN 21 1 3 4 1 9 1 8 8 . 9 5 3 6 0 4 1 9 7 . 68 9 1 8 5 . 9 1 8 8 0 2 6 7 3 . 1 1 5 6 3 8 8 . 4 9 5 9 0 6 1 . 52 1 8 跨间最大弯矩点即剪力点，则： 1 6 4 6 2 8 4 . 7 7 . 2 58 9 1 8 5 . 9xm2-3跨，见图 2-5。 221 4 3 4 1 9 1 8 8 . 9 5 3 3 2 7 1 6 5 0 . 9 0 77 3 6 3 3 . 6 2 3 1 4 0 0 0 02 2 3 2 38 4 6 7 8 6 . 4 2 4 3 4 7 . 8 6 4 1 4 . 78 7 7 5 4 8 . 9RN 321 1 9 3 2 7 1 6 5 0 . 9 0 7 3 4 1 9 1 8 8 . 9 5 37 3 6 3 3 . 6 2 3 1 4 0 0 0 02 2 3 2 38 4 6 7 8 6 . 4 1 1 5 6 5 2 . 2 6 4 1 4 . 79 5 6 0 2 3 . 9RN 2 8 7 7 5 4 8 . 9 1 1 . 97 3 6 3 3 . 6xm3-4跨，见图 2-6。 33 1 3 2 7 1 6 5 0 . 9 0 7 4 3 2 9 8 8 8 . 27 1 3 8 0 2 4 8 5 6 5 6 0 4 4 0 9 3 . 2 8 1 2 4 6 6 . 82 2 4RN nts 14 图 2-6 3-4跨的计算 43 1 4 3 2 9 8 8 8 . 2 3 2 7 1 6 5 0 . 9 0 77 1 3 8 0 2 4 8 5 6 5 6 0 4 4 0 9 3 . 2 9 0 0 6 5 3 . 22 2 4RN 3 8 1 2 4 6 6 . 8 1 1 . 471380xm各挡支座反力 1 1 0 1 1 3 0 2 0 9 8 . 8 6 4 6 2 8 4 . 7 9 4 8 3 8 3
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