21. Расчет гладких цилиндрических обечаек, нагруженных осевой растягивающей силой

1. Расчетная схема

2. Расчетная растягивающая сила F_р = F_ж + F_G

F_ж , F_G – растягивающая сила от жидкости и веса

3. Приближенная исполнительная величина стенки

D – внутренний диаметр цилиндрической обечайки

T – коэффициент прочности поперечного сварного шва

4. Допускаемая растягивающая сила

[F] =  (D+s-c) (s-c) [] _т

5. Проверка условия прочности F  [F]

Если условие прочности выполняется, то толщина стенки является окончательной

22. Условие прочности и устойчивости цилиндрической обечайки, нагруженной совместным действием наружной давлением, сжимающей силой, изгибающим моментом, поперечной силой

Вывод:

1. На прочность цилиндрической оболочки влияют внутреннее давление Р и растягивающая сила F

2. На прочность и устойчивость цилиндрической оболочки влияют наружное давление Р, сжимающая сила F, изгибающий момент М и поперечная сила Q

23. Порядок расчета на прочность укрепления отверстий

В стенке аппарата на границе отверстия возникает концентрация напряжения Она может превосходить предел текучести материала Для компенсации напряжений применяют укрепление отверстий: Укрепление стенки утолщением; Укрепление накладным кольцом; Отбортовкой края отверстия; Торообразной оболочкой; Вварным кольцом в укреплении отверстия так же участвуют внешняя и внутренняя части штуцера

1 Расчетная схема;

2 Определяется коэффициент прочности сварного шва;

3 Допускаемые напряжения при укреплении отверстия:

а) Для внешней части штуцера: ₁ = min {1.0; []₁/[]};

б) Для накладного кольца: ₂ = min {1.0; []₂/[]};

в) Для внутр части штуц: ₃ = min {1.0; []₃/[]};

4 Расчетные диаметры укрепляемых стенок аппаратов:

а) Цилиндрическая обечайка: Д_р = Д;

б) Коническая обечайка: Д_р = Д_к/cos ;

в) Сферические и торосферические днища вне зоны отбортовки: Д_р = 2R;

г) Эллиптические днища:

5 Определение толщины стенки штуцера

если штуцер овальный то за d принимают d₁

6 Расчетный диаметр одиночного отвестия:

где S_P – расчетная толщина стенки аппарата;

Если расчетный диаметр одиночного отверстия d₀ удовлетворяет условию d_P  d₀ то дальнейших укреплений отверстия не требуется

Если условие не выполняется то отверстие укрепляют выше перечисленными способами

Условие укрепления отверстия:

l_1P (S₁ – S_1P –C_S)₁ + l_2PS₂₂ + l_3P(S₃ –C_S – C_S1)₃ + l_P(S – S_P – C)  0.5(d₀ – d_0P)S_P где

24. Расчетные схемы проходящего и непроходящего штуцеров при укреплении отверстий. Виды укреплений отверстия

Проходящее отверстие

S, S₁, S₃, S₂ –исполнительная толщина укрепляемой стенки, внешней и внутренней части штуцера и накладного кольца.

l₁, l₃, l₂ –исполнительная длина внешней, внутренней части штуцера и накладного кольца.

Д_Р –расчетный диаметр укрепляемой стенки. Д-диаметр штуцера. 1,2,3 –внешняя, внутренняя части штуцера и накладного кольца.

Н е проходящее отверстие

Виды укрепления отверстия:

а ) отбортовка б) вварным кольцом

в) торообразная

вставка

25. Основные типы опор

1. Седловые опоры для горизонтальных аппаратов

2. Опорные обечайки для вертикальных аппаратов

а) цилиндрическая юбочная опорная обечайка

Б) коническая юбочная опорная обечайка

3. Опорные лапы для вертикальных аппаратов

Минимальное число лап – 2 шт

4. Опоры стойки для вертикальных аппаратов (миним.число опор – 3)

26. Расчет опорных лап

Нагрузки приводятся к осевой силе Р и моменту М относительно опорной поверхности лапы

Н агрузка на одну опору определяется по формуле

l – расстояние от наружной поверхности аппарата до центра подкладного листа опоры

Проверка прочности стенки вертикального цилиндрического аппарата под опорой-лапой без накладного листа.

Осевое (меридиональное) напряжение от внутреннего давления р и изгибающего момента М

Окружное (тангенциальное) напряжение от внутреннего давления р

Максимальное напряжение от основных нагрузок

;

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок и реакции опоры определяется по формуле

,

где – коэффициент по рис. 13.6 в зависимости от параметров: , ;

;

Максимальное напряжение изгиба от реакции опоры:

,

где – коэффициент по рис. в зависимости от параметров: , .

Условие прочности имеет вид:

где – расчетное значение предела текучести для стали при 20^оС

_{где А=1 для условий эксплуатации;}

_{А=1,2 для условий монтажа и гидравлических испытаний.}

Если условие не выполняется, то следует применить накладной лист.