Голубев Антон Олегович,
Красноруцкий Дмитрий Александрович,
Левин Владимир Евгеньевич,
Сапов Сергей Николаевич
Аннотация
Рассматривается расчет на прочность основных элементов конструкции дуговой сталеплавильной печи ДСП-40-Н1. Статическое деформирование пространственной конструкции печи моделируется с помощью метода конечных элементов в пакте ANSYS. Для снижения вычислительных затрат модель массивной конструкции набирается из пластин (используются оболочечные конечные элементы типа SHELL). Проведен расчет на прочность самых нагруженных элементов печи. Выявлено, что в исходном варианте конструкции имеются места, в которых напряжения в несколько раз превышают предел текучести материала, регламентируемого в ГОСТе для листового металла, из которого состоит конструкция. На основе распределения напряжений, возникающих в конечно-элементной модели, было проработано несколько вариантов усиления конструкции и выбран наиболее приемлемый вариант, обеспечивающий необходимый запас прочности и простоту конструктивного исполнения. Конструкция с предложенными усилениями успешно прошла внутризаводские испытания на предельные нагрузки. Это обеспечит в дальнейшем безопасную эксплуатацию печи.
Ключевые слова: расчет на прочность, конечно-элементная модель, дуговая сталеплавильная печь, усиление конструкции, коэффициент запаса прочности, допускаемые напряжения
Авторы:
Голубев Антон Олегович
инженер,
Новосибирский государственный технический университет,
Красноруцкий Дмитрий Александрович
кандидат технических наук,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail: dakras@yandex.ru
Левин Владимир Евгеньевич
доктор технических наук, доцент,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail: levin@craft.nstu.ru
Сапов Сергей Николаевич
главный конструктор проекта,
ОАО Сибирский завод электротермического оборудования
Список литературы
1. Сойфер В.М., Кузнецов Л.Н. Дуговые печи в сталелитейном цехе. – М.: Металлургия, 1989. – 176 с.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т.1.− М: Машиностроение, 2001. – 902 с.
3. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов: учебник. – М.: Наука, 1986 г. – 512 с.
4. Гребенкин М.Ф. Расчет металлургических машин и механизмов. – Киев: Выша Школа, 1988. – 448с.
5. Толоконников Л.С. Расчет и конструирование механизмов электрических печей. – М.–Л.: Госэнергоиздат, 1961. – 240 с.
6. Авдонин А.С. Прикладные методы расчета оболочек и тонкостенных конструкций. – М.: Машиностроение, 1969. – 402 с.
7. Moaveni S. Finite Element Analysis Theory and Application with ANSYS (3rd edition). Prentice Hall, 2008. – 868 p.
8. Басов К.А. ANSYS: справочник пользователя. – М.: ДМК Пресс, 2005. – 640 с.
