Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Цилиндрического аппарата





Цель работы:приобретение практических навыков расчета узла сопряжения оболочек.

Задание:рассчитать на прочность узел сопряжения горизонтального цилиндрического аппарата и эллиптического днища, если заданы: внутреннее давление Рр, МПа; внутренний диаметр аппарата D, мм; марка стали; прибавка к расчетной толщине стенки с = 1 мм; коэффициент прочности сварных швов φ = 1,0; модуль продольной упругости Е = 1,99·105 МПа; рабочая температуре t = 120 ˚С, сопрягаемые элементы: цилиндрическая оболочка толщиной S, мм и эллиптическое днище толщиной, мм; коэффициент Пуассона μ = 0,3.

 

Методика расчета

Допускаемое напряжение на краю элементов

. (2.155)

Уравнения совместности деформаций для места стыка обечайки с эллиптическим днищем (рис. 2.20).

, (2.156)

где , – соответственно радиальные и угловые перемещения края цилиндрической оболочки под действием нагрузок р, Q0 и М0; – соответственно радиальные и угловые перемещения края эллиптической оболочки под действием нагрузок р, Q0 и М0.

Подставляя соответствующие формулы для определения деформаций из табл. 1.26, приведенной в [14, 17], в уравнения (2.156), получаем

 

 


Рис. 2.20. Горизонтальный аппарат (а), работающий под давлением и расчетная схема (б) соединения его цилиндрической обечайки

с эллиптическим днищем

 

, (2.157)

где

(2.158)

Подставляя в систему уравнений (2.157) известные значения (β, βэ, R, а, b) геометрических размеров аппарата и физических (μ, Е) свойств материала, получаем систему из двух уравнений с двумя неизвестными Q0 и M0. Решая ее совместно, определяем краевую силу Q0 и краевой момент M0

Суммарные напряжения на краю эллиптического днища:

– меридиональное

, (2.159)

– кольцевое

. (2.160)

Суммарные напряжения на краю цилиндрической обечайки:

– меридиональное

, (2.161)

 

 

– кольцевое

. (2.162)

Максимальное напряжение на краю:

– эллиптического днища

, (2.163)

– цилиндрической обечайки

. (2.164)

Затем необходимо проверить, выполняются ли условия прочности в месте сопряжения эллиптического днища и цилиндрической обечайки:

(2.165)

Если хотя бы одно из условий прочности (2.165) не выполняется, то требуется увеличение толщины стенки цилиндрической эллиптической обечаек в пределах краевой зоны, ограниченной размерами

и . (2.166)

Порядок оформления отчета. Отчет о расчетно-проектной работе включает в себя следующие разделы:

– цель работы;

– теоретическую часть, в которой приводятся основные положения теории расчета узлов сопряжения оболочек; указываются причины возникновения краевых нагрузок по контуру сопряжения; дается характеристика возникающих краевых нагрузок, радиальных и угловых деформаций, а также уравнения совместимости радиальных и угловых деформаций;

– расчетную часть, в которой приводится расчет узла сопряжения эллиптического днища и цилиндрической обечайки по предлагаемому варианту (табл. 2.15);

– графическую часть, содержащую чертеж узла сопряжения оболочек и спецификацию к нему.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные причины возникновения краевых нагрузок в узлах сопряжения оболочек? Приведите примеры в графической форме.

2. Каковы уравнения совместности радиальных и угловых деформаций и его основные составляющие? Как они рассчитываются?

3. Какие виды краевых нагрузок возникают в узлах сопряжения оболочек, находящихся под внутренним давлением?

4. Какие виды напряжений возникают в краевых зонах сопрягаемых оболочек?

5. Как изменяются уравнения совместимости радиальных и угловых деформаций для жестко закрепленной цилиндрической оболочки или для нее же, но шарнирно соединенной с недеформируемой деталью?


Таблица 2.15

Варианты индивидуальных заданий

№ варианта Внутреннее давление Pp, МПа Внутренний диаметр аппарата D, мм Марка стали сопрягаемых оболочек Толщина стенки цилиндрической обечайки S, мм Толщина стенки эллиптического днища Sэ, мм
1,0
1,1 08Х22Н6Т
1,2
0,8 ВСт3
0,4 09Г2С
0,9 16ГС
0,8 20К
1,1 12ХМ
1,4 ВСт3
1,3 15Х5М
1,5 20К
0,9 12Х18Н10Т
0,8 09Г2С
0,7 08Х18Н10Т
0,8
0,7 09Г2С
0,9 08Х17Н13М2Т
1,1 ВСт3
1,2 15ХМ
1,3 08Х17Н15М3Т
1,6
1,5 15Х5М
1,8 ВСт3
1,4
1,3 09Г2С

 

 






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 320. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.09 сек.) русская версия | украинская версия