|
|
Расчет укрепления отверстий в аппарате
Цель работы: приобретение практических навыков расчета укрепления отверстий в аппаратах, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением. Задание: рассчитать укрепление отверстия, если заданы: внутренний диаметр оболочки D, мм; расчетное давление Р, МПа; расчетная температура t, °С; длина неукрепленной части оболочки
Методика расчета
Определение основных расчетных размеров. Расчетные диаметры, мм, укрепляемых элементов определяют по формулам: – для цилиндрической обечайки
– для конической обечайки (перехода или днища)
где – для эллиптических днищ (крышек)
где – для сферических днищ
где Расчетный диаметр круглого отверстия штуцеров: – в цилиндрических или конических обечайках, если ось отверстия нормальна (рис. 2.19) к их оси или наклонена (рис. 2.18 б, г) в плоскости поперечного сечения обечайки, а также для нормального штуцера сферической и эллиптической оболочек
где – для смещенного штуцера на эллиптическом днище (рис. 2.18, д)
– для произвольно наклоненного штуцера, когда большая ось овального отверстия составляет угол
где – в цилиндрической или конической обечайке, когда
– для нормального штуцера при наличии отбортовки или торообразной вставки (рис. 2.19 б, в)
где
Рис. 2.18. Примеры укрепления отверстия штуцера: а – наклоненного ( в плоскости поперечного сечения; в – близко расположенного к несущей конструкции; Расчетный диаметр отвального отверстия штуцера
при
Исполнительную S и расчетную
где К 2 – коэффициент, находится по номограмме (рис. 2.13) при известных расчетных коэффициентах здесь n у = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости в рабочих условиях; Е – модуль упругости для стали при рабочей температуре (табл. 2.10); l р – расчетная длина обечайки, принимается равной длине неукрепленной части оболочки ( Расчетную S ш.р и исполнительную S ш толщину штуцера определяют по формулам:
В расчетах Расчетная длина внешней
где Ширина зоны укрепления (см. рис. 2.18)
где Расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления, при отсутствии избыточной толщины стенки укрепляемой оболочки
Если Наибольший диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления,
Если
Условия укрепления отверстия: а) утолщение стенки аппарата, штуцером, накладным кольцом (рис. 2.19, а)
Исполнительная толщина накладного кольца принимается по конструктивным соображениям:
или
Как правило, Если б) торообразной вставкой (рис. 2.19, в)
где в) внешней отбортовкой стенки аппарата (рис. 2.19, б)
Допускаемое внутреннее избыточное давление для узла сопряжения штуцера и стенки оболочки
где k 1={1 – для цилиндрических или конических обечаек; 2 – для выпуклых днищ};
Допускаемое наружное давление
где – для цилиндрических обечаек
– для конических обечаек
– для эллиптических днищ
где Порядок оформления отчета. Отчет о расчетно-проектной работе включает в себя следующие разделы: – цель работы; – теоретическую часть, в которой излагаются основы укрепления отверстий в оболочках, способы и условия укрепления отверстий; – расчетную часть, в которой приводится расчет укрепления отверстия согласно предлагаемому варианту (табл. 2.14); – графическую часть, в которой приводятся чертеж узла укрепления отверстия и спецификация к нему.
Контрольные вопросы 1. Какие существуют способы компенсации ослабления оболочки отверстиями различного назначения? 2. В чем состоит сущность геометрического критерия укрепления отверстий в оболочках? 3. Какие отверстия считаются одиночными? 4. Как определить расчетный и наибольший диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления? 5. Какие отверстия можно считать взаимовлияющими с точки зрения их укрепления? 6. В чем заключается условия укрепления взаимовлияющих отверстий? 7. Как определить величину допускаемого внутреннего и наружного давления при расчете укрепления отверстий в аппаратах?
Варианты индивидуальных заданий
§ 5. Расчетно-проектная работа № 4.   ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
, мм; диаметр отверстия d, мм; расстояние от центра укрепления отверстия до оси оболочки 
, мм; длина внешней части штуцера 
, мм; длина внутренней части штуцера 
, мм; внутренний радиус отбортовки 
, мм; прибавка к расчетной толщине стенки С, мм; тип оболочки; марка стали, из которой изготовлены оболочки, штуцер, укрепляющий элемент; вид нагружения (внутреннее или наружное давление); тип укрепления отверстия; коэффициент прочности сварных швов 
= 1,0.
, (2.123)
, (2.124)
– внутренний диаметр днища (перехода) по центру укрепляемого отверстия, мм;
, (2.125)
– расстояние, мм, от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища (рис. 2.1, д);
, (2.126)
– внутренний диаметр сферической оболочки, мм.
, (2.127)
– прибавка к расчетной толщине стенки штуцера (в расчетах примите 
), мм;
; (2.128)
с образующей обечайки (рис. 2.18, а)
, (2.129)
– угол между большой осью овального отверстия и осью обечайки, град (рис. 2.18, а); 
;
, и для всех отверстий в сферических и торосферических днищах (рис. 2.18, а), если ось отверстия лежит в плоскости продольного сечения оболочки
, (2.130)
, (2.131)
– расчетная толщина стенки укрепляемой оболочки, мм.
, (2.132)
(рис. 2.18 а).
; (2.133)
, (2.134)
и 
,
).
; (2.135)
, (2.136)
по формуле (2.136) следует добиться выполнения условия 
.
и внутренней 
частей штуцера, участвующих в укреплении отверстия
; (2.137)
, (2.138)
,(2.139)
– расчетная толщина накладного кольца. Определяется методом последовательных приближений из условия укрепления отверстия. Как правило, 
и 
(здесь 
– исполнительная толщина накладного кольца).
. (2.140)
, то отверстие необходимо укреплять.
. (2.141)
, то укрепление отверстия не требуется.
. (2.142)
,
.
, то накладные кольца рекомендуется устанавливать снаружи и изнутри отверстия аппарата, причем толщина наружного кольца должна быть 
, а внутреннего – 
, (2.143)
и 
– соответственно отношение допускаемого напряжения материала штуцера и усиливающего элемента к допускаемому напряжению материала укрепляемой оболочки;
. (2.144)
, (2.145)
. (2.146)
, (2.147)
– допускаемое наружное давление в пределах пластичности, определяемое по формуле (2.141) при 
; 
– допускаемое наружное давление в пределах упругости для соответствующих оболочек без отверстий;
; (2.148)
, (2.149)
; (2.150)
; (2.151)
; (2.152)
; (2.153)
= 3 – коэффициент запаса устойчивости;
, (2.154)
.