3.4. Расчёт элементов и соединений оборудования на прочность

В этом разделе приводятся все расчеты, которые произвел студент при выполнении курсовой работы. Следует отметить, что число расчетов определяется числом критериев прочности и работоспособности, установленных для оборудования. Расчеты на прочность по каждому критерию оформляются в следующем виде. Вначале приводится поясняющая запись, в которой указывается для какого элемента (соединения) конструкции и по какому критерию прочности, выполняется расчет. Например: "Расчет вала перемешивающего устройства на виброустойчивость" [3, с.45]. В квадратных скобках в конце поясняющей записи указываются номер источника информации и страница, где изложен соответствующий метод расчета. После поясняющей записи должна следовать расчетная формула, представляющая собой математическую запись критерия прочности (работоспособности). Непосредственно после формулы приводится подстановка в формулу численных значений всех входящих в неё величин. Затем следует результат расчета с размерностью. Промежуточные расчеты не приводятся с целью упрощения текста. Если, по мнению студента, промежуточные или вспомогательные расчеты необходимы, то их следует разместить в приложениях, а в тексте сделать соответствующую ссылку. После этого дается расшифровка содержащихся в формуле обозначений и приводится расчет всех неизвестных величин. Расчет неизвестных величин также начинают в записи расчетной формулы, затем следует подстановка численных значений в расчетную формулу и дается конечный результат вычислений. Расшифровка обозначений должна включать обозначение и наименование величины, ее численное значение, размерность и ссылку на литературу из которой взяты численные значения. Например: «где: β₄ – коэффициент формы, рассчитываемый по формулам, приведенным в справочнике [4, с.59], в зависимости от соотношения толщины стенки аппарата и стенки штуцера». Далее приводится расчет величины коэффициента β₄ При большом количестве величин, входящих в расчетную формулу, расшифровку обозначений целесообразно оформлять списком (см. Приложение 2).

При оформлении данного раздела пояснительной записки студентам рекомендуется придерживаться следующих правил:

– формулы и расчеты следует располагать в порядке "от общего к частному";

– формулы и расчет нельзя отделять друг от друга, т.е. за расчетной формулой сразу должен следовать расчет искомой величины;

– если в расчетной формуле содержатся неизвестные, которые тоже определяются расчетом, их величины определяются предварительно (в черновых расчетах), и при чистовом оформлении раздела эти величины представляются как известные. Каким образом были определены неизвестные величины, показывается в нижеследующих расчетах;

– если поясняющие и дополнительные расчеты являются громоздкими, их целесообразно вынести в приложения.

3.5. Выводы и предложения

Итогом прочностного расчета оборудования являются выводы о достаточности либо недостаточности прочностных характеристик элементов и соединений конструкции, а также предложения по повышению прочности тех составных частей, которые не обладают необходимой несущей способностью. Вполне вероятной может оказаться ситуация, когда конструкция в целом либо ее отдельные части обладают избыточной прочностью для заданных условий применения оборудования. Как правило, это происходит вследствие неправильного выбора исполнительных размеров элементов оборудования (часто толщины стенки). Как следствие чрезмерно возрастает материалоемкость и стоимость оборудования. Считается достаточным, если сосуды и аппараты обладают 20%...30% запасом по толщине стенки. Поэтому, не приемлемо назначать исполнительную толщину стенки корпусных элементов превышающую расчетную (с учетом коррозии и эрозии) более чем в 1,3 раза.

Если элементы оборудования не обладают достаточной прочностью, то необходимо пояснить, по какому критерию эти элементы не могут быть признаны работоспособными. В этом же разделе студентам следует обосновать наиболее рациональные (с их точки зрения) пути увеличения прочности деталей и сборочных единиц оборудования. Не исключено и то, что в выводах исполнитель расчета отметит те нерешенные задачи и непреодолимые трудности, с которыми он столкнулся в курсовой работе.