2. Расчёт корпуса аппарата

Цилиндрическая обечайка нагружена внутренним давлением. Расчетную толщину стенки определяем по формуле:

.

Цилиндрическая обечайка нагружена наружным давлением. Расчетную толщину стенки приближенно определяем по формулам:

где ;

Коэффициент К₂ = 0,7 определяется по номограмме [2, c.102];

;

;

;

где l – расчетная длина обечайки;

l_ц – длина цилиндрической обечайки, нагруженная наружным давлением;

h_ц – длина отбортованной части конического днища (принимается по ГОСТ 12619—78);

r – радиус тороидального перехода равен 200мм для данного диаметра.

Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки корпуса:

;

;

.

Принимаем ближайшее стандартное значение S = 20мм.

Допускаемое наружное давление определяем по формуле:

Рисунок 5 – Расчётная схема рубашки

,

где допускаемое давление из условия прочности определяем по формуле:

,

а допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяем по формуле:

где

.

Условие выполняется.

3. Расчёт эллиптического днища Эллиптическое днище, нагруженное внутренним давлением. Условие применения расчетных формул:

;

;

; ;

; .

Расчетную толщину стенки определяем по формуле:

;

.

Принимаем ближайшее стандартное значение S_д = 18мм.

Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по формуле:

.

Радиус кривизны в вершине днища:

;

Условие выполняется.

4. Расчёт конического днища Коническое днище, нагруженное внутренним давлением

Расчетную толщину стенки определяем по формуле:

,

где a₁ = 30^° – половина угла при вершине конуса;

a₂ = 0^°.

– расчетный диаметр гладкой конической обечайки,

где r = 200мм – радиус закругления тороидального перехода;

– расчетная длина переходной части конической обечайки.

Коническое днище, нагруженное наружным давлением

Расчетную толщину стенки приближенно определяем по формулам:

где ;

Коэффициент К₂ = 0,75 определяется по номограмме [2, с.102].

;

;

.

Исполнительная толщина стенки конической обечайки корпуса:

;

;

.

Принимаем ближайшее стандартное значение S = 20мм. Допускаемое наружное давление рассчитываем по формуле:

,

где допускаемое давление из условия прочности определяем по формуле:

,

а допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяем по формуле:

Эффективные размеры конической обечайки определяем по формулам:

,

где D₁ = 100мм – диаметр срезанной части конического днища.

Значение коэффициента В₁ определяем по формуле:

.

Условие выполняется.

5. Расчёт переходной зоны

Условия применения расчетных формул:

; ; ;

; – половина угла при вершине конуса.

Расчет переходной зоны проводим методом последовательных приближений. Исполнительную толщину стенки конического элемента в месте соединения двух обечаек всегда принимают не менее толщины S_к.

Расчетную толщину стенки переходной зоны определяем по формуле:

,

коэффициент:

;

где r = 200мм – радиус закругления тороидального перехода;

где .

.

Так как толщина переходной зоны получилась меньше исполнительной толщины конической обечайки, принимаем исполнительную толщину переходной зоны S_T = 20мм.

Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по формуле:

.

Условие выполняется.