1.1.5.1. Для продольного ряда с равными шагами:

1.1.5.2. Для косого ряда с равными шагами: тогда

Окончательно принимаем

Таким образом, для последующих расчетов принимаем меньшее значение:

1.2. Рассчитать толщину стенки барабана.

Дано: материал — сталь 22K.

Рассчитать .

Толщина стенки барабана парового котла рассчитывается по формуле:

По табл. 1.1 [1] .

Для барабанов или камер, свариваемых или кованых из листа при толщине листа менее 20 прибавка тогда

Принимаем

1.3. Проверить прочность барабана с учетом изгибных напряжений от внешней нагрузки и приведенных напряжений от внутреннего давления.

Дано: .

1.3.1. Принимаем балочную схему барабана и строим эпюру изгибающих моментов.

где — вес одного метра оболочки,

Определяем опорные реакции:

Рассчитываем эпюру моментов:

I участок 0Z1,6

M^I(Z)=- ; M^I(0)=0; M^I(1,6)=

II участок 1,6Z4

M^II(Z)=- ; M^II(1,6)=- ;

M^II(4)=- .

1.3.2. По заданным исходным данным в масштабе строим Эпюру изгибающих моментов.

мм.

1.3.2. Опасное сечение барабана ослаблено семью отверстиями, расстояния к которым от арматурного ряда на развертке равны:

1.3.3. По формуле рассчитываем углы:

тогда

1.3.4. Определяем смещенное положение центра тяжести:

мм.

Таким образом, мм.

1.3.5. Рассчитываем осевой момент инерции относительно главной центральной оси .

(*)

тогда

Тогда

+

=

Подставляя полученные значения в (*), получим:

1.3.6. Рассчитываем момент сопротивления опасного сечения относительно оси

1.3.8.

Тогда напряжение в опасном сечении будет:

1.3.9. Проверяем прочность барабана котла:

Правая часть будет:

6,64 <81,98

Прочность обеспечивается

1.4. Сконструировать и рассчитать эллиптические днища барабана: одно глухое, в другом предусмотреть лазовое отверстие.

Исходные данные:

1) размер лазового отверстия в расчет принимается

2) внутренний диаметр барабана Р=2

3) высота отбортованного воротника

4) высота выпуклой части днища

5) материал — сталь 22К, для которой при 250ºС

1 .4.1. Эскиз выпуклого эллиптического днища с лазовым отверстием представлен на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Выпуклое эллиптическое днище с лазовым отверстием

1.4.1.1. Определяем теоретическую толщину стенки днища:

1.4.1.2. Определяем теоретическую толщину стенки воротника:

1.4.1.3. В первом приближении принимаем

1.4.1.4. Определяем укрепляющую площадь воротника:

где тогда

1.4.1.5. Условный диаметр отверстия:

1.4.1.6. Определяем коэффициент прочности , для чего находим

Так как ; то

1.4.1.7. Определяем фактическую толщину стенки в первом приближении:

Далее выполним проверку %= %.

Погрешность в рамках допустимых пределах.

Принимаем

1 .4.2. Эскиз выпуклого глухого днища представлен на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Выпуклое эллиптическое глухое днище

Принимаем S=9мм.

тогда

Принимаем тогда S=9 мм.

Окончательно: