煤矿井下频频发生 爆炸,作为爆炸危险至高点的煤矿井下炸药库一定要设置一道防护阻击爆炸的防护门,取名
抗冲击波门,这个门用来阻击爆炸带来的冲击波及爆炸产生的火焰、有毒气体向外部巷道扩散,安装在进风巷道处。那么怎么抗冲击波门怎么设计才合理呢?现在我们来看一下!
抗冲击波门设计:
抗冲击波门采用等效静载弹性体系进行结构:
动力计算,其强度取决于入射波的压力,当计算出弹性结构动力系数k:2时,可按下式确定均布的等效静载荷为q = kP = 2 ×六5 = 5MFa两防护门均采用钢框架结构,但在门扇面板的计算时,不考虑加强材料,增加门扇一定的强度储备,设计总安全系数K=5 · 5防护门结构设计密闭门采用带肋圆拱单扇门,由拱板横向加强肋板及拉板组成。活门采用带肋平板门及配套通风孔活门装置。设计时考虑到两门扇面板受力后的zui大延伸,使门扇薄板可能变形而改变了薄板曲率半径和外圈表面折裂。在计算时不考虑加强肋板,作增强门扇的强度储备。密闭门拱肋和门板接触面采用拱形,拱肋底面则为直线起拱板作用。
悬摆式活门强度的计算
1.活门通风面积计算。活门呈矩形,宽高比为1、1 · 5之间,面积为F= Q/ 3600v:6000/3600 × 800:2080cm2式中Q一·总进风量,6000ms/hV一风速,800cm/so
2.通风孔孔直径的确定。活门孔分3組,每组6个孔,每孔直径为= 12 · 18cm 12。2cm孔与孔间距横向25mm,竖向32mmo分组和排列的宽高比为476/ 370:1心29 < 1 · 5,符合要求。
3.活门局部通风阻力和风压值计算。活门总的通风阻力可近似地认为由两部分组成苤即气流进入底座通风孔,再由底座通风孔经张角e的悬板分流出。经计算,每组活门通风阻力H = 19.6Fa,在风速v = 8m/s情况下,活门风压为91Pa。活门风压与活门结构形式、流场分布情况和活门安装位置有关,计算较复杂。
4.活门悬板张启角0的计算。悬板张启角6不宜过大,因其作用是直接阻止冲击波而瞬间关闭通风孔。张启角9过大,会过多的泄漏波流和延迟关闭时间。合理的张启角e经计算为11 · 55。,取6:12。。
5.活门悬板和底板强度计算。按悬板在静止(关闭)状态下承受冲击波超压动荷载计算。活门板因开孔而削弱了门扇的整体强度,可设加强肋来提高整体强度。不计算肋的作用。根据活门底座板的开孔形状,按圆形筒支板采用等效静载方法计算q = kP:2 × 2 · 5:5MFa d=Kr 1 · 24q/〔0〕:1 · 1 × 6 · 46 1 · 24 × 5 /288= 1 · 042cm,取lcm式中q作用在活门上的压力,MFa\\\\\\\\\\\\\\\'''''''' d支板计算厚度,cm;k超载系数,· 2多P冲击波超压,2.5MFa; K安全系数,1 · 1多r通风孔计算半径,6 · 46cm多。一材料动载许用强度288MFa。活门底板强度按简支梁计算(按军工科研单位在爆破现场作效应试验和化爆试验),活门下半部不开孔面版厚度1 · 5cm具有较高安全性。
6.闭锁裝置和铰页设计。防护门铰页承受门扇自重引起的径向荷载和门扇传来的反向压力,安装不准 确出现轴向荷载(只考虑一个铰页承受)。径向荷载的大小与门扇的自重、门扇重心到铰页轴心铅锤线的距离成正比,与两铰页链的中心距离成反比,门的铰页间距增大,且距门重心近。
门扇铰页板与门扇之间采用螺栓连接,为使门扇受冲击波正压力作用时铰页不约束门扇,将门扇铰页板的螺栓孔做成椭圆形,其孔径稍大于螺栓直径。闭锁装置和铰页强度计算按冲击波超压门扇结构反弹回的反弹力计算,按军工试验参数反弹力PH:40kPa,在试验时,强度高和安全可靠。
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