6. В чем заключается безмоментная теория оболочек? Область ее применения.

Безмоментное состояние оболочки конечной толщины суще­ствует при следующих условиях: оболочка имеет плавную форму без разрывного изменения радиусов кривизны; закрепление краев оболочки не приводит к возникновению реактивных сил, имеющих значительные поперечные составляющие, и реактивных моментов; сосредоточенные силы или моменты отсутствуют, нагрузки яв­ляются равномерными или плавно изменяющимися.

В местах резких переходов, жестких закреплений и контурных нагружений возникают напряжения изгиба, иногда достигающие больших значений, но имеющие явно выраженный локальный характер. Вследствие последнего обстоятельства напряжения изгиба в оболочках часто не учитывают, имея в виду, что местные пластические деформации не снижают ее несущей способности.

В зонах оболочки, удаленных от точек приложения сосредото­ченных сил и моментов или от мест с нарушенной силовой или геометрической непрерывностью, напряжения точно можно опре­делить по безмоментной теории.

По схеме расчета осесимметричной оболочки рассчитывают цилиндрические обечайки, сфе­рические, эллиптические и конические днища емкостных и теп­ловых аппаратов, обечаек и крышки роторов, центрифуг и сепа­раторов и т. д.

7. В чем сущность моментной теории оболочек и как она применяется к расчету цилиндрических оболочек?

В местах сопряжения и закрепления оболочек, а также при­ложения внешних окружных нагрузок возникают деформации изгиба.

При соединении различных оболочек сваркой сопряжения листов выполняют в стык. В местах сопряжения оболочек различ­ной толщины или не имеющих общей касательной, также возни­кает деформация изгиба.

Если материал является хрупким и нагрузки на оболочку имеют циклический характер, то напряжения, обусловленные этой деформацией, могут быть опасными, и их следует учитывать.

Следует иметь в виду, что при двухосном однозначном напря­женном состоянии при отношении окружных и меридиональных напряжений, близком к единице, возможно хрупкое разрушение металла. Поэтому в каждом конкретном случае следует учитывать местные напряжения изгиба и определять их возможное значение, а также оценивать характер их влияния на конструкцию.

Для понимания характера работы симметричной оболочки вращения под действием симметричных нагрузок нет необходи­мости рассматривать разные типы оболочек. Достаточно рассмо­треть работу длинной круговой цилиндрической оболочки, к краю которой приложены равномерно распределенные изгибающие мо­менты М₀ и поперечные силы Q₀ (рис. 67), приходящиеся на еди­ницу длины окружности срединной поверхности цилиндра.

Выделим из цилиндра полоску единичной ширины.

8. Как применяется моментная теория оболочек к расчету сферических и конических оболочек?

9. Как проводится расчет сопряжений оболочек?

Глава 3.

1. Назовите технологические и механические характеристики емкостных, теплообменных и массообменных аппаратов пищевых производств.

Было отмечено условное деление пищевого оборудования на машины и аппараты. Было указано, что в аппаратах происхо­дят процессы, связанные с воздействием на обрабатываемый объект теплового или другого поля.

Для механика-конструктора важны и другие особенности аппа­ратов, а именно отсутствие движения (в особенности быстрого основного рабочего органа машины, обусловливающего возник­новение различных динамических эффектов.

При конструировании емкостных и теплообменных аппаратов внимание конструктора должно быть сосредоточено на обеспече­нии функционирования аппаратов, прочности и жесткости их эле­ментов, устойчивости и способности сохранять свою форму при эксплуатации; условий; ограничивающих не только потери про­дукта, но и потери тепловой или электрической энергии; на вопро­сах коррозии рабочих поверхностей и т. д.

Приведенные аппараты представляют собой сочетание различ­ного типа оболочек: цилиндрических, конических, сферических и т. д. Эти оболочки чаще всего подвергаются воздействию внутрен­него или внешнего давления, высоких или низких температур. Аппараты соединены с другими трубопроводами, к ним присоеди­нены различные приспособления и приборы, что необходимо учи­тывать при конструировании.