Metoda DM3

Metoda DM3 polega na wykonywaniu tensometrycznych pomiarów sił w cięgnach oraz ich wzajemnych oddziaływań przy krokowo postępującym całkowitym luzowaniu cięgien. Postępowanie takie jest bardzo żmudne w wielu przypadkach trudne a nieraz wręcz niemożliwe do wykonania. Opracowaliśmy więc, zmodyfikowaną metodę DM3 v.1, polegającą na wykonaniu pomiarów sił w cięgnach za pomocą siłomierza hydraulicznego wraz z tensometryczną korektą jego wskazań oraz jednoczesnym określeniem wzajemnych oddziaływań w cięgnach. Oddziaływania te mierzymy w dziesięciu sąsiadujących za sobą cięgnach po zadanej zmianie obciążenia (np.: częściowym luzowaniu) w jednym z cięgien (rys. 1).

Korekta tensometryczna wskazań siłomierzy hydraulicznych musi być uwzględniana w układach nieswobodnych i pozwala zachować dokładność regulacji metody DM3 przy znacznym skróceniu czasu prac. Modyfikacja ta szczególnie przydatna jest na starych jednostkach ze skorodowanymi gwintami i utrudnionym do nich dostępem. Z obecnego doświadczenia wiemy, iż wielkość tej korekty waha się od 1% nawet do 30% zmierzonej wartości siły „hydraulicznej”. Wielkość korekty zależy od średnicy cięgien i sposobu ich zabudowy (cięgna sztywne lub ze sprężynami bardziej lub mniej podatnymi), rodzaju zawieszonego ciężaru (komora, rura wieszakowa, ekran szczelny, wężownice). Tak przeprowadzone pomiary pozwalają na określenie rzeczywistych sił działających w cięgnach wraz z wzajemnymi ich oddziaływaniami uwzględniającymi zmiany sztywności konstrukcji nośnej obiektu i samego obiektu. Postępowanie takie prowadzi do określenia tzw. liczb wpływowych kni i rzeczywistego współczynnika regulacji będącego ilorazem sumy sił zmierzonych i sumy sił projektowych ważnych w dalszych obliczeniach numerycznych.

kni = Pni/Pnn

kni – liczba wpływowa dla pręta i-tego określona zmianą obciążenia w pręcie n-tym

Pni – zmiana obciążenia w pręcie i-tym wywołana zmianą obciążenia pręta n-tego

Pnn – wartość siły w pręcie luzowanym

Tak wyznaczone liczby wpływowe pozwalają na określenie wartości siły w dowolnym pręcie po dowolnej zmianie obciążenia w sąsiednich prętach. Stosując zapis macierzowy można przedstawić w postaci ogólnej zależność pomiędzy siłami w zawieszeniach na całym obrysie kotła:

gdzie:

{S} = {P} + [Mw]{w}

{w} – ΔPn{1/Pnn}

[Mw] – macierz wpływów

ΔPn – zmiana obciążenia w pręcie n-tym

{P} – wektor sił rzeczywistych przed przystąpieniem do regulacji

{S} – wektor sił w cięgnach po zmianie obciążenia o ΔPn

Obliczenia wielkości zmian sił które należy przeprowadzić w poszczególnych cięgnach przeprowadzamy na komputerze wykorzystując własne specjalne oprogramowanie umożliwiające przeprowadzenie komputerowej symulacji procesu regulacji sił we wszystkich cięgnach pracujących współzależnie (rys. 2).

Technologia ta pozwala na rozłożenie sił w cięgnach proporcjonalnie do założeń projektowych likwidując nadmierne koncentracje naprężeń w ścianach i węzłach konstrukcyjnych oraz na zachowanie niezmiennego położenia geometrycznego regulowanego obiektu. Położenie to jest bardzo ważne w przypadku obiektu składającego się z kilku niezależnych układów połączonych ze sobą kompensatorami (np.: kotły fluidalne itp.).