Лайнер Grav

1. Причина

Димохід блоку 3 електростанції ххх ррр. Складається із залізобетонного димоходу та сталевого вкладиша в якості труби димових газів. Лайнер має довгу історію, але повчальну:

2. Визначення причин збитків

2.1 Загальні положення

Причини пошкодження можуть базуватися на типі впливу на будівлю або конструкцію або її реалізацію. Нижче розглядаються три можливі причини.

2.2 Дії та динамічна реакція

Таблиця 1: Порівняння сил зв’язку при детермінованих та стохастичних наближеннях

Основна система показана на малюнку 2. Залізобетонний вал представлений лівою лінією, внутрішній вкладиш - правою синьою лінією. Зчеплення з запланованими конструкціями, що складається з заслінок та пружин, здійснюється на рівні сцен. Муфта наведена тут як ескіз лише пружинною штангою з визначеною жорсткістю. Найнижча тяга на рівні 23,5 м жорстко з'єднує вкладиш із залізобетонним валом.

Рис. 2: На основі динамічної системи вібраційної конструкції

2.3 Конструктивне навчання та впровадження

На додаток до значно більших напружень на конструкцію, спричинених стохастичним процесом вітру, ще однією причиною пошкодження є конструкція вушних стержнів на кінцях сполучних стрижнів. Листи вушних стрижнів товщиною t = 8 мм мають довжину вільного з'єднання, яка приблизно вдвічі більша, ніж зазначено на ескізах (стор. 17, 18 - але там не вимірюється!) Для пропозиції щодо ремонту. Через велику довжину з'єднання пластини вушних стержнів мають ризик перегину. Припускаючи жорстке затискання в квадратній трубі, довжина вигину призводить приблизно до подвоєного значення відстані між віссю болта і квадратною поверхнею трубки. Якщо існуючу опорну конструкцію перерахувати відповідно до жовтого друку стандарту DIN 18800 Частина 2, результатом буде безпека 1,0, якщо передбачається навантаження, яке відповідає навантаженню, прикладеному в той час (з трьома поривами). Критичною частиною є перфоровані листи, які передають навантаження на порожнистий профіль на несучий штифт.

2.4 Резюме

Розслідування показали, що по суті дві причини відповідають за шкоду, яка сталася. Однією з основних причин є те, що детерміновані описи вітру, які зазвичай застосовуються, призводять до значно менших навантажень, особливо у випадку конструкцій з дуже низьким часом природних коливань, ніж стохастичний процес, який насправді діє. Ступінь, до якої хвилюючий ажіотаж, викликаний відривом поривних куль від димоходу 4 (приблизно на західному вітрі), може призвести до подальших збуджень, неможливо оцінити без випробувань в аеродинамічній трубі. У проведених розрахунках враховано вплив більших дисперсій (ніж вимірювались при подібних сильних вітрах та шорсткості місцевості) основного стохастичного вітрового процесу.
Друга причина полягає у виконанні пластин вушних стержнів муфт; Захист від перегинів зменшується завдяки великій вільній довжині цих аркушів.

3 пропозиція про ремонт

3.1 Загальне

Як показують проведені динамічні розрахунки, внаслідок турбулентного вітру виникають відносно високі напруження на сполучних стрижнях. Оскільки ці зусилля зчеплення повинні вводитися опосередковано в залізобетонну оболонку шахти, робляться спроби зменшити зусилля в рамках розрахунків відновлення. Для цього існують різні можливі рішення. Вони обговорюються після проведення відповідних розрахунків.
Суттєвою передумовою вибору концепції реконструкції була вимога мати можливість проводити всі реконструкції в обсязі існуючих платформ. Щоб уникнути дорогої реконструкції сцени, будь-які вібрації, що виникають, не повинні мати амплітуду більше 5 см, оскільки в іншому випадку вони можуть торкатися конструкції сцени. Друга вимога полягала в тому, що конструкція повинна бути максимально необслуговуваною.

3.2 Зчеплення через додаткову заслінку

Часто практикується підхід до зменшення коливань, що виникають. Подавана енергія розсіюється, тобто руйнується, за допомогою належних розмірів заслінок. Амплітуди вібрації значно зменшуються. Однак, щоб знищити енергію, між демпфером і конструкцією повинні бути відносні рухи, щоб заслінка могла працювати. Рух між сталевим вкладишем та залізобетонним валом використовується як відносний рух.
Усі наявні на ринку демпфери можуть бути використані як додаткові амортизатори, але на питання конструктивних зусиль для інтеграції амортизаторів слід відповідати по-різному залежно від системи. У таблиці 2 наведені основні результати випадкових динамічних розрахунків. Демпферний елемент був доданий до кожного зчіпного стрижня в моделі. Для визначення оптимального демпфування досліджували різні комбінації параметрів демпфування.

Таблиця 2: Динамічне напруження на муфтах з додатковим демпфуванням

.
Виявляється, при включенні демпфуючих елементів з D = 800 кН сек/м для всіх тяг зчеплення досягається дуже гарне заспокоєння системи. Частково це пов’язано з тим, що елементи в’язкої муфти були розташовані без паралельних пружин, так що ударні навантаження з низькою швидкістю на залізобетонний вал навряд чи можуть повідомлятись вкладишу. Однак це рішення має той недолік, що вкладиш не закріплений у своєму положенні, так що потрібно було б передбачити додаткові кінцеві упори. Крім того, є відносно великі амплітуди коливань, які не є прийнятними з огляду на існуючі платформи.

3.3 Зчеплення через пружини та додаткові заслінки

З метою усунення недоліків плаваючого кріплення сталевого вкладиша було шукано просте конструктивно рішення, в якому за допомогою пружин та паралельно з’єднаних заслінок змушується велике центрирування вкладиша в режимі холостого ходу. Власні розробки дуже складні, тому елементи промислового виробництва шукали в наступному.
Пружинні елементи Ringfeder виявилися підходящим рішенням поставленої проблеми. Переваги коротко описані нижче:

незалежна від температури лінійна характеристика
відсутність вікової зміни характеристичної кривої, як у гідравлічних системах
висока паралельна демпфуюча здатність через тертя конічних пружинних шайб
Ефективний навіть у випадку поломки окремих пружинних шайб
Обмеження максимального ходу весни шляхом блокування
ефективний як при розтягуванні, так і при стисканні.
Порівняно проста конструкція кільцевого пружинного елемента гарантує мінімум перешкод.

Таблиця 3: Сили зчеплення при використанні кільцевих пружинних елементів, залежне від частоти демпфування
.
Через невизначеність у визначенні значень демпфування розглядається також випадок, коли демпфування кільцевого пружинного елемента не залежить від частоти. Припускаючи той самий елемент, що зазначений вище, константа демпфування має такий вигляд:

Паралельно тут також розглядається другий випадок із вдвічі м’якшою пружиною з адаптованими значеннями демпфування. Результати наведені в таблиці 4.

Таблиця 4: Сили зчеплення при використанні кільцевих пружин, незалежне від частоти демпфування

.
Видно, що на сили зчеплення не дуже впливають значення заслінки; розмір жорсткості пружини є визначальним. Це відповідає знанню, що амортизатори мають лише підпорядковану дію. Загалом, результати змінюються лише незначно, коли змінюються параметри системи.

3.4 Випробування на втому

Таблиця 5: Сукупність середньої погодинної швидкості вітру

На рисунку 3 розподіл середньоквадратичного відхилення в часі побудовано в логарифмічному масштабі:

Рисунок 3: Сукупність діючої дисперсії швидкості вітру

Визначення граничних високих напружень
Візьміть допустимі напруження втомної міцності для коефіцієнта напружень та групи напружень B6 (колектив Велера) (наприклад, з таблиці 3 DIN 4132. Допустимі напруження, зазначені там, відповідають допустимим напруженням із 90% ймовірністю виживання, з безпекою .
Визначення допустимих напружень втомної міцності для колективу вітру шляхом множення допустимих напружень відповідно до b) на коефіцієнт 4. Для групи випадків K4 це дозволить допустиме напруження. Вже для групи вирізів K3 існує допустиме напруження міцності на втому, яке перевищує допустимі напруження сталі St37. У випадку з St37 доказ міцності на втому потрібно проводити лише для корпусу K4.

3.5 Конструктивне навчання

Розміри опорної конструкції слід проводити однаково для всіх 3 платформ. З цієї причини за основу діючого навантаження береться максимальна сила зчеплення для демпфування з кільцевим пружинним елементом. Згідно з таблицею 4, це дає результат для середнього зв’язку при P = 160 кН. На відміну від попереднього рішення, зчеплення повинно здійснюватися за допомогою двох тяг в кожному напрямку (рис. 2). Це призводить до максимального зусилля зчеплення P = 160/2 = 80 кН на стягуючу штангу. Ця сила є основою для розміру шатуна. Наданий кільцевий пружинний елемент повинен відповідати наступним вимогам:

максимальна сила пружини: F = 200 кН
Весняний хід: s = 50 мм
Весняні роботи: Ш = 5650 Дж.

На малюнку 4 праворуч показано основний ескіз кільцевого пружинного елемента, на малюнку 4 ліворуч зображена розрізна модель. Видно, що у випадку кільцевої пружини конічні кільцеві елементи сидять у контакті один з одним, що призводить до великого демпфування при русі через розширення. Ефект пружини досягається шляхом зсуву кільцевих елементів, що розширюються - тобто збільшенням окружності, і тим самим збільшенням окремих елементів. Попередньо навантаживши пружинні елементи (через гайку, зазначену в розділі) у пружинному стакані, можна передати зусилля розтягування до рівня сили попереднього навантаження.


оптично відкрита модель	Розділіть через весняний горщик

Рис. 4: Пружинний елемент кільця, що стискає напругу

З'єднання елемента здійснюється за допомогою 2-х вушок з одного боку пружинної чашки та штовхаючого штока з іншого боку. Зв'язок між тягою та маятниковим стрижнем розроблена компанією Ringfeder. У разі збільшення часу доставки кільцевого пружинного елемента спочатку елемент слід замінити жорстким розпірним елементом. Рекомендується замовити деякі додаткові кільцеві пружинні елементи як запасний резерв і тимчасово зберігати їх на відповідних платформах. При проектуванні муфти на додаток до звичних правил повинні дотримуватися наступні принципи: