 |
 |
 |
 |
Размер шпилек | Допустимое осевое усилие, даН | Усилие рабочего, даН | Длина ключа, мм | Размер шпилек | Допустимое осевое усилие, даН | Усилие рабочего, даН | Длина ключа, мм |
272 435 634 875 1 210 | 2,9 5,05 9,12 14,2 17,2 | М24 М27 МЗО М36 М42 М48 | 2 715 3 600 4 400 6 450 9 200 11 700 | 715 1 050 1 445 2 420 4 240 9 450 | |||
М18 М20 М22 | 1 460 1 900 2 380 | 307 425 595 - | |||||
16 200 |
В табл. 8.2 приведены значения допустимых растягивающих сил и моментов на рукоятке для щпилек с основной метрической резьбой по ГОСТ 8724-81, сделанных из стали А12. Приняты следующие значения величин: [ар]=115 МПа; f=0,15; fi = 0,2.
Из табл. 8.2 видно, что для щпилек малого диаметра опасным на рукоятке ключа является усилие 3-10 даН. По этой причине нужно воздерживаться от применения щпилек диаметром менее Ml2.
Табл. 8.2 дает возможность быстро определить размер шпилек в том случае, если шпильки сделаны из материала А12. Для этого следует найти осевую нагрузку на каждую шпильку, а по ней подобрать диаметр.
Если выбрана шпилька диаметром менее М12, следует оговориться о допустимом усилии на рукоятке тлюча.
Необходимо помнить, что в случае, когда шпильки не проходят через пакет, расчет следует вести по большей из нагрузок, определяемых по формулам (8.2) и (8.5).
Зная число и размеры шпилек, можно приступить к расчету механической прочности рамы трансформатора. Прежде всего необходимо выбрать конструкцию рамы для того, чтобы составить расчетную схему, определить изгибающую раму моменты и т. д.
С достаточной для практики точностью можно рассматривать раму состоящей из отдельных балок. Так, например, раму, изображенную на рис. 8.1, а, можно представить состоящей из двух горизонтальных АА, ВВ и двух вертикальных АВ независимых друг от друга балок. Из этих балок следует выделить одну, наиболее нагруженную и наименее жесткую. Такой балкой-
будет балка АА, так как она имеет наибольшие расстояния между шпильками.
В пределах небольших допустимых прогибов (обычно не более 1/2000 длины пролета) балку можно считать достаточно жесткой, а давление на нее со стороны пакета - равномерно распределенным по ее поверхности.
Расчет рамы производится в следующем порядке:
Cl Cl
1 | |
> В | |
ff, даН/см
\т\\ш\шщ
, даН/сы
ис. 8.1. к механическому расчету рамы
1. Выбирается наиболее нагруженный элемент рамы. Для рамы, изображенной на рис. 8.1, а, таким элементом будет балка АА. Нагрузку, равнораспределенную по длине балки (погонную нагрузку - в деканьютонах на сантиметр), можно определить из формулы
<7 = niPi/L,
(8.7)
где П\ - число шпилек на выделенном элементе рамы; Pi - допускаемое осевое усилие на шпильку, даН; L - длина выделенной части рамы (расстояние между крайними шпильками), см.
Расчетная схема для рамы, изображенной на рис. 8.1, а, представляет собой схему двухконсольной балки, лежащей на двух опорах. Обычно размер консолей а (рис. 8.1, б) весьма невелик, и поэтому с достаточной точностью можно - воспользоваться схемой, изображенной на рис. 8.1, в.
2. Необходимый момент инерции / сечения элемента рамы, рассчитываемый из условия ее жесткости, определяется по формуле
lf] = 5qLV{mEJ), (8.8)
где [f] - допустимый прогиб рамы (не более 0,6 мм); Е - модуль упругости материала балки, МПа; / - момент инерции сечения, см*.
3. Проверяются напряжения изгиба в раме:
W 8W 8J
где Mmax = gLI8 - момент, изгибающий раму в опасном сечении (в середине пролета); W=J/ZtnaK - момент сопротивления сечения, см; Zmax - расстояние от нейтральной оси сечения до наиболее удаленного от нее волокна сечения, см.
Полученные напряжения не должны превышать допустимых которые для рам из стали Ст.З принимаются равными [ог„] = 80... 110 МПа.
8.2. Расчет электродинамических усилий, действующих на обмотки трансформатора
Взаимодействие токов первичной и вторичной обмоток трансформатора, а также токопроводов вторичного контура контактной машины приводит к возникновению электродинамических усилий, вызывающих механические напряжения в проводниках, изоляции и конструктивных элементах крепления обмоток. Для оценки механической прочности этих элементов необходимо выполнить предварительные расчеты электродинамических усилий, имеющих наибольшие значения в случае внезапных коротких замыканий на электродах машины при полном напряжении питающей сети.
Расчеты электродинамических сил, действующих в трансформаторах, основаны на известном соотношении, установленном Ампером. Согласно этому соотношению на элемент At (в метрах) проводника с током i (в амперах), находящегося в магнитном поле с индукцией Б (в теслах), действует электромагнитная сила АРэ (в ньютонах), которая определяется по формуле
AFsiAlBsiniW). (8.10)
Используя это-выражение для определения взаимодействия токов, протекающих по виткам обмоток трансформатора, считаем, что sin (iB) = l, так как практически всегда угол между направлениями тока и индукции равен л/2. В трансформаторах с цилиндрическими катушками At=h, с дисковыми катушками At=lcp, где h и /ср - соответственно толщина набора пакета магнитопровода и средняя длина витка катушек, м. Наибольшее
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [ 118 ] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139