Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

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

Расчет укреплений отверстий




 

Цель работы: изучить основные сведения для расчета укреплений отверстий, рассчитать на примере решения задачи своего варианта.

 

7.1 Основные сведения

 

Приведенные ниже методы расчета применимы для определения размеров укрепляющих элементов, а также допускаемых давлений цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и конических днищ с круглыми и овальными отверстиями. Пределы применения расчетных формул и номограмм ограничиваются условиями, приведенными в таблице 7.1.1.

 

Таблица 7.1.1 – Условия применения формул для расчета укрепления отверстий

Наименование параметров Условия применения формул для расчета укрепления отверстий
в цилиндрических обечайках в конических обечайках, переходах или днищах в эллиптических днищах в сферических и торосферических днищах
Отношение диаметров
Отношение толщины стенки обечайки или днища к диаметру                

 

При значениях отношений, превышающих пределы, установленные в таблице 7.1.1, рекомендуется использовать специальные методы расчета на прочность укреплений отверстий, не охватываемые настоящим стандартом.

При установке наклонных штуцеров с круговым поперечным сечением настоящий метод применим, если угол g (рисунок 7.1.1 б) не превышает 45°, а отношение осей овального отверстия d1 и d2 (рисунок 7.1.1 а) удовлетворяет условию

.

Эти ограничения не распространяются на тангенциальные штуцера (рисунок 7.1.1 в), на наклонные штуцера, ось которых лежит в плоскости поперечного сечения обечайки (рисунок 7.1.1 г).

Рисунок 7.1.1 – Наклонные штуцера в обечайке

 

7.2 Условия методики укрепления одиночных отверстий

 

Изложенная ниже методика укрепления одиночных отверстий в стенах аппаратов из пластичных материалов, работающих при статических нагрузках, применяется при следующих условиях:

- для круглых отверстий в стенках цилиндрических обечаек и сферических и эллиптических днищ

- для круглых отверстий в стенках конических обечаек и днищ

где - половина угла при вершине конуса; остальные параметры на рисунке 7.2.1;

- для овальных отверстий

где - длины меньшей и большей осей овального отверстия. При расчете укрепления овальных отверстий используют параметр d – длину большей оси овального отверстия, т.е. .

Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияние, что возможно, когда расстояние между центральными осями соответствующих штуцеров удовлетворяет условию

где АД – расстояние между осями штуцеров, м;

d1,d2 – внутренние диаметры первого и второго штуцеров, м;

Sш1 ,Sш2 – толщина стенки первого и второго штуцеров, м.

Рисунок 7.2.1 – Расчетные схемы для различных конструкций укрепления отверстии в стенках аппаратов, работающих при статических нагрузках: а — укрепление односторонним штуцером; б— двусторонним штуцером; в - одно­сторонним штуцером и накладкой; г — двусторонним штуцером и двумя накладка­ми; д - отбортовкой и штуцером; е – бобышкой

 

Если расстояние А между двумя смежными отверстиями будет меньше Ад то расчет укреплений можно производить так же, как для одиночного отверстия с условным диаметром

где С – конструктивная прибавка, м.

Наибольший допустимый диаметр dд ,м, одиночного отверстия в стенке, не требующего дополнительного укрепления, определяется по формуле

где S/ - номинальная расчетная толщина стенки корпуса аппарата без конструктивной прибавки и при

- коэффициент прочности сварного шва.

Если диаметр отверстия , то укрепления отверстия (и соответственно дальнейшего расчета) не требуется. Если , то необходимо выбрать тип укрепления и для него выполнить изложенные ниже условия.

 

7.3 Условия укрепления отверстия штуцером

 

В случае приварки штуцера или трубы к стенке аппарата по схеме а) и б) на рисунке 7.1.3 (наиболее часто встречающийся случай при конструировании) укрепление отверстия этим штуцером является достаточным, если соблюдаются условия:

при одностороннем штуцере (схема а)

при двустороннем штуцере (схема б)

где - номинальная расчетная толщина стенки штуцера (без прибавок),м.

При несоблюдении этих условий в соединение необходимо вводить дополнительные укрепления в виде местного утолщения стенки штуцера, местного утолщения укрепляемой стенки или накладки. Толщину стенки штуцера, участвующей в укреплении, исходя из рациональной сварки, не рекомендуется увеличивать более чем до 2S/

При укреплении отверстия штуцером и накладкой первоначальная толщина стенки не увеличивается, а толщину укрепляющей накладки Sн принимают равной толщине стенкиS.

Укрепление в этом случае обеспечивается при условиях:

для схемы в (рисунок 6.1.2)

для схемы г

Если эти условия не будут выполнены, то необходимо увеличить толщину стенки штуцера Sш (до Sш ), либо толщину накладки Sн (в тех же пределах), либо то и другое до соблюдения указанных условиях.

При приварке штуцера или трубы к отбортованной стенке по схеме д рисунок 7.1.2 укрепление отверстий отбортовкой и штуцером является достаточным, если соблюдено условие:

Следует иметь в виду, что толщина отбортовки Sб из технологических соображений может быть не более 0,8S, чем и ограничивается применение таких укреплений.

Ширина накладки bн (или бобышки) рассчитывается по формуле

7.4 Пример расчета укрепления отверстий

 

Исходные данные: Ректификационная колонна непрерывного действия работает при давлении Р=1,2 МПа, МПа. Конструктивную прибавку на коррозию принимать , где - коррозионная проницаемость, - амортизационный срок службы аппарата,

Выполнить расчет укрепления отверстия.

1 Определить номинальную расчетную толщину стенки корпуса аппарата без конструктивной прибавки и при

Округляем полученную толщину стенки до стандартного значения

2 Определить наибольший допустимый диаметр, не требующий дополнительного укрепления.

Условием укрепления отверстия является . Такое отверстие в нашей колонне dисп=360 мм.

3 Определить номинальную расчетную толщину стенки этого штуцера

 

 

Примем с учетом коррозии

4 Определить длину части штуцера, участвующей в укреплении отверстия.

примем .

5 Выполните проверку, достаточно ли данного штуцера для укрепления отверстия.

вычислим отдельно левую часть неравенства

и правую часть

Поскольку правая часть неравенства меньше левой, то укрепление не обеспечено

6 Укрепим отверстие накладным листом толщиной, равной толщине стенки корпуса, т.е. Sп =20 мм. Этот способ целесообразен, так как позволяет использовать отходы при изготовлении соответствующих по толщине обечаек и днищ.

7 Вычислим ширину укрепляющей накладки

примем равной .

8 Укрепление в этом случае будет обеспечено при условии:

Левая часть этого неравенства вычислена выше, найдем правую часть:

1-й член ее известен 0,225

2-й член

Сумма обоих членов условие

9 Укрепление обеспечено.

 

7.5 Задание для самостоятельного расчета укрепления отверстий

 

Ректификационная колонна непрерывного действия работает при давлении Р=1,2 МПа, МПа. Конструктивную прибавку на коррозию принимать , где - коррозионная проницаемость, - амортизационный срок службы аппарата,

Выполнить расчет укрепления отверстия.

 

Таблица 7.5.1 – Исходные данные для расчета укрепления отверстий

№ Варианта D, Dв ; м dш, dу
3,2 0,36
4,2 0,48
5,6 0,60
1,8 0,22
2,0 0,24
2,5 0,29
8,0 0,84
6,3 0,67
4,6 0,50
2,8 0,32

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3066. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия