Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

Печивающих прочность сцепления плиток футеровки с основанием при нормальном отрыве от 3 до 10 кгс/см2.

Каждую плитку приклеивали к бетонной призме размером 350x350x100 мм. Подвижность раствора при укладке плиток со­ ставляла 8—9 см (по погружению стандартного конуса СтройЦНИЛ).

Толщина прослойки между поверхностью бетонной призмы п плиткой была принята 10 мм. При приклеивании плитку утаплива­ ли в раствор так, чтобы по всему ее периметру образовался из ра­ створа бортик шириной 40 мм, имитировавший влияние соседних плиток футеруемой поверхности.

Приклеенные плитки выдерживали первые семь суток в нор­ мальных условиях твердения, после чего хранили в воздушно-су­ хих условиях, а затем (после 28 суток твердения раствора) их ис­ пытывали.

Перед испытанием, используя специально изготовленные и при­ клеенные образцы, посредством прибора ГПНВ-5 по описанной вы­ ше методике определяли прочность сцепления плиток с основанием при нормальном отрыве.

Для каждого веса шара и высоты его падения испытывали по три плитки, а число ударов, необходимое для раскалывания плитки или отслоения ее от основания, вычисляли как среднее арифмети­ ческое из трех испытаний.

Сопротивление разрушению при ударе оценивали числом уда­ ров до появления сквозных трещин пли до начала отслаивания

190

ность сцепления плиток с основанием при нормальном отрыве

8 кгс/см2) .

По результатам экспериментов были построены графические за­ висимости числа ударов Л', необходимых для разрушения плиток

1 — 4 м: 2 — 6 м

футеровки, от веса шара при заданной высоте его падения И на гра­ витационном копре. Соответствующие кривые показаны для плиток каменного литья толщиной 18 мм, прочностью сцепления при нормальном отрыве R°c = 5,3 кгс/см2 на рис. 106, для плиток ка­

менного литья толщиной 30—40 мм, прочностью сцепления при нормальном отрыве R° =8 кгс/см2 — на рис. 107, для шлакоептал-

ловых плиток толщиной 20 мм, прочностью сцепления при нормаль­ ном отрыве R ° =8 кгс/см2 — на рис. 108.

Эти графические зависимости представляют собой эксперимен­ тально полученные к р и в ы е у с т а л о с т и.

191

4.РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

И ДАННЫЕ д л я о п р е д е л е н и я УДАРНОЙ СТОЙКОСТИ ПЛИТОЧНЫХ ФУТЕРОВОК и о ц е н к и

РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

В соответствии с исходными методическими установками, изло­ женными в дайной книге, и по аналогии с выводом, изложенным в работе [53]. были получены на основе экспериментальных данных приводимые ниже расчетные зависимости, представляющие собой уравнения кривых усталости отдельных видов плиточной футеров­ ки угольных бункеров от воздействия ударных нагрузок при паде­ нии кусков угля в бункер.

В качестве границы выносливости (границы усталости) был принят вес шара при определенной высоте падения, который при практически бесконечно большом числе повторных ударов не вы­ зывает раскола или отслоения плиток футеровки. Обозначим эту границу выносливости через go- Минимально необходимый вес, иа который нужно увеличить ga, чтобы шар разбивал плитку футе­ ровки одним (первым) ударом, обозначим через Р. Минимальный вес шара g', который разобьет плитку с первого удара, определяет­ ся суммой

Массу шара, при котором плитки футеровки разрушаются пос­ ле повторных ударов, будем в дальнейшем обозначать через g.

Суммарная энергия падающего шара Э при повторных ударах, необходимая для разрушения плитки футеровки, составит

где Н — высота падения шара.

В то же время эта энергия должна отвечать равенству

Полученное выражение представляет собой уравнение кривой усталости в общем виде.

Для определения значений постоянных в этом уравнении вос­ пользуемся результатами экспериментов, обработав их методом наимеиьших квадратов.

Опуская выкладки, запишем два уравнения для определения

где m — общее число данных.

Таким путем были определены уравнения кривых усталости для всех групп экспериментов, изложенных в предыдущем параграфе.

Применительно к плиткам из каменного литья толщиной 30— 40 мм при высоте падения шаров Н —8 м значения постоянных, на­ пример, составили: g'0 = 0,127 кг; Я= 8,4 кгс.

Уравнение кривой усталости соответственно приняло вид:

Из этого уравнения следует, что в случае прочности сцепления плиток из каменного литья толщиной 30—40 мм при нормальном отрыве 8 кгс/см2 они выдерживают, не разрушаясь, удары шара массой 127 г, сбрасываемого с высоты 8 м.

Для таких же плиток, но при высоте падения шаров 6 м урав­ нение кривой усталости приняло вид

Проведенные эксперименты еще раз подтвердили весьма боль­ шое влияние прочности сцепления плиток с основанием на сопро­ тивляемость футеровки разрушению при ударе. Так, большинство испытывавшихся плиток, прочность сцепления которых с основа­ нием при нормальном отрыве находилась в пределах от 3 до 6 кгс/см2, при сбрасывании на них с высоты 8 и 10 м шаров мас­ сой 40 и 60 г (эквивалентных соответственно кускам антрацита крупностью 150 и 100 мм) разрушалось после 200—300 ударов. При этом плитки разрушались, как правило, одновременно отсла­ иваясь от основания; иногда отслоение происходило до разрушения плитки.

При испытаниях с одинаковыми параметрами удара (веса ша­ ров и высоты их падения) таких же плиток, но имевших прочность сцепления с основанием 9,6—10,7 кгс/см2 (вместо прежних 3— 6 кгс/см2), разрушения и отслаивания плиток от основания зафик­ сировано не было, за исключением шлакоситалловых плиток малой толщины (9 мм). Эти плитки были очень хрупкими и после некото­ рого числа ударов разрушались с поверхности без отслоения от основания.

Были проведены и контрольные исследования. На шлакоситалловые плитки толщиной 20 мм и плитки из каменного литья тол- 'Шиной 18 мм, прочность сцепления которых с основанием пример­ но 10 кгс/см2, сбрасывали куски антрацита размером 150 мм. На

194