Вплив температури на напружений стан корпусу обертового агрегату

2025;
: cc. 63 - 69
1
Національний університет «Львівська політехніка», Україна
2
Національний університет «Львівська політехніка», Україна
3
Національний університет «Львівська політехніка», Україна
4
Національний університет «Львівська політехніка», Україна

Мета роботи полягає у дослідженні впливу температури на напружений стан корпусу обертового агрегату неперервної дії, визначенні статичних та геометричних параметрів у футерівці корпусу під дією високих температур. Актуальність. Корпус обертового агрегату як оболонки обертання під дією навантажень не тільки прогинається та деформується в поперечних перерізах, а й значною мірою зазнає температурних впливів, оскільки температура під час випалу матеріалу становить 1600…2300 ºС. Тому фактори зношування компонентів обертових печей, їх експлуатаційні параметри, вплив теплового навантаження на напружений стан такої оболонки корпусу печі є актуальним завданням, яке потребує подальшого вивчення. Методика. Під час розрахунків параметрів корпусу обертового агрегату враховували теплову деформацію поперечного перерізу металевої оболонки в осьовому та кільцевому напрямках, а також значне теплове розширення футерівки. Приймали, що температура змінюється по довжині корпусу, але стала в кожному поперечному перерізі. Радіальне розширення футерівки в кожному довільному перерізі також вважали однаковим. Розглядали тришарову оболонку, внутрішній шар якої – внутрішня поверхня футерівки. Результати. Запропоновані математичні залежності дають змогу визначити вплив температури на зміну статичних та геометричних величин у футерівці корпусу обертового агрегату. Наукова новизна. Розроблено математичні залежності для розрахунку статичних та геометричних величин у футерівці корпусу обертового агрегату. Практична значущість. Результати розрахунків дають можливість прогнозувати роботу корпусів обертових агрегатів та продовжити термін їх експлуатації.

  1. Saxena J. P. The Rotary Cement Kiln. Total Productive Maintenance, Techniques and Management. USA: CRC Press, 2009. P. 336.
  2. Akwasi A. Boateng Rotary Kilns. Transport Phenomena and Transport Processes. Boston, USA: Butterworth-Heinemann, 2008. P. 368. DOI: 10.1016/B978-0-7506-7978-8.X0001-5
  3. Landfahrer M., Schluckner C. et al. Development and application of a numerically efficient model describing a rotary hearth furnace using CFD / M. Landfahrer, C. Schluckner et al. // Energy. 2019. Vol. 180. P. 79– 89. DOI: 10.1016/j.energy.2019.04.091
  4. Щербина В. Ю., Швачко Д. Г. Підвищення енергоефективності обертових теплових агрегатів / В. Ю. Щербина,  Д.   Г.   Швачко   //   Вчені   записки   Таврійського   національного   університету   імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2018. Т. 29 (68), № 4. Ч. 2. С. 68–72.
  5. Benslimane A., Methia М. Stress analysis of rotating thick-walled nonhomogeneous sphere under thermomechanical loadings / A. Benslimane, М. Methia // Forces in Mechanics. 2023. Vol. 11. P. 100183. DOI: 10.1016/j.finmec.2023.100183
  6. Кузьо І. В., Дзюбик Л. В. Вплив положення геометричної осі на міцність обертових агрегатів / І. В. Кузьо, Л. В. Дзюбик // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. 2007. № 588: Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. С. 53–57.
  7. Кузьо І. В., Дзюбик Л. В., Єфремов І. Розрахунок пружних деформацій опор та точність діагностування обертових печей // Збірник наукових праць: Галузеве машинобудування, будівництво. 2009. Т. 3, вип. 3(25). С. 135.
  8. Кузьо І. В., Шоловій Ю. П., Магерус Н. І. Розрахунок на міцність корпусів обертових агрегатів // Автоматизація виробничих  процесів у машинобудуванні та приладобудуванні: український міжвідомчий науково-технічний збірник. 2024. Вип. 58. С. 31–37. DOI: https://doi.org/10.23939/istcipa2024.58.031