Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 21 из 74)

За таблицею 3.10 визначаємо рекомендований профіль кілець жорсткості та максимальну відстань між ними:

t h  850 мм; l_max  b  1900мм.

Відстань між двома суміжними кільцями жорсткості по осям, що проходять через центри ваги їхніх поперечних перерізів, визначаємо за формулою l₁  b  t  1900 8  1908мм.

Момент інерції поперечного перерізу кільця жорсткості прямокутної форми визначаємо за формулою (3.47)

I_к  t h3  8503  4.

83330 мм

12 12

Ефективну довжину стінки обичайки визначаємо за формулою

(3.48)

l_e  min l₁; t 1,1 DS C^

 min 1908; 8 1,1 12008  2,8 min1908; 94,9   94,9мм.

Ефективний момент інерції розрахункового поперечного перерізу кільця жорсткості визначаємо за формулою (3.46)

l1 S C3

I  Iк   e2  Aк le S C 

10,9 A_к l_e S C

 83330 

19088 2,83  292  40094,98 2,8  2,937105 мм4.

10,9 40094,98 2,8

Для визначення розрахункового ефективного моменту інерції ^I _p знаходимо значення коефіцієнта К5 за графіком, який наведено на рисунку 3.10. Для цього розраховуємо відношення

l D 1900 12001,583,

де l – розрахункова довжина гладкої циліндричної обичайки, мм. l  b  1900 мм.

Коефіцієнт К1 визначаємо за формулою (3.17)

ny P 2,40,09

К1  0,36

6  0,36 1,91105 106  0,407. E 10

Добавку для компенсації мінусового допуску сталевого листа товщиною 8 мм визначаємо за таблицею 3.4, С2  0,8 мм. Загальна добавка до розрахункової товщини складає

С  С1 С2  2 0,8  2,8 мм.

Коефіцієнт К2 визначаємо за формулою (3.50)

100S  C 100 8  2,8

К2    0,433.

D 1200

За графіком на рисунку 3.10 при К1 К2  0,4070,433 0,94 і l D 1,583 знаходимо коефіцієнт К5  0,12 .

Розрахунковий ефективний момент інерції циліндричної обичайки визначаємо за формулою (3.49)

0,1 P D³ l¹ n^y 0,1

I _p  E _ 2,4 _ K_{5 } 0,091200₅³ 1908_ 22,,44 _0,12 _

1,91_10  1,86410⁴ мм⁴ .

Умова

I  2,93710⁵  I _p  1,86410⁴ _мм⁴

виконується.

Перевіряємо умову стійкості обичайки в робочих умовах по зовнішньому тиску та умови міцності обичайки в умовах випробувань по внутрішньому тиску.

Допустимий зовнішній тиск за умови міцності всієї обичайки визначаємо за формулою (3.53) при _р _к  1

^Р^{1П } 2 P SDCS2CAl1^к _к _{к }

214918 2,8 21491



 1,338МПа.

12008 2,8 Висоту опуклої частини еліптичного днища визначаємо за формулою

H 0,25D 0,251200300мм.

Розрахункову довжину прилеглого елемента для опуклих днищ визначаємо за формулою (3.18)

H 300 l₃    100 мм .

3 3

Розрахункову довжину циліндричної обичайки визначаємо за формулою

L  l_ц  2 l₃  h₁ 12390  2 100  25 12640 мм.

Коефіцієнт жорсткості обичайки, підкріпленої кільцями жорсткості, визначаємо за формулою (3.55)

10,9I 10,92,93710⁵ k    3,455. l₁ S C³ 19088  2,8³

Коефіцієнт ^B₂ визначаємо за формулою (3.56)

B2  min1,0; 9,45 D  D  

_ L 100k S C_

 min1,0; 9,45 1200  1200  

_ 12640 1003,4558  2,8_

 min 1,0; 0,733 0,733.

Допустимий зовнішній тиск за умови стійкості всієї обичайки з кільцями жорсткості в границях пружності визначаємо за формулою

(3.54)

Р1Е  20k,8n10y ^B⁶2E L D  100 k DS C^2,5  _

 203,8,45510^2⁶,410,91,7331012640⁵ 12001003,45512008  2,8^2,5  0,17 _МПа._.

   

Допустимий зовнішній тиск за умови стійкості всієї обичайки з кільцями жорсткості визначаємо за формулою (3.52)

P1П  1,338  0,169 МПа.

Р1 

1РР11П_Е _2 110,338,17 2

Відстань між елементом жорсткості і віссю, що проходить через центр ваги суміжного з ним кільця жорсткості при наявності семи кілець жорсткості, визначаємо за формулою l₄  0,5l_ц 6 l₁ 0,512390 6 1908 471 мм.

Розрахункову відстань ^l₂ визначаємо за формулою

l₂  l₄ h₁ l₃  471 25100 596мм.

Розрахункову довжину обичайки визначаємо за формулою (3.57) l  maxb; l₂ 0,5 t max1900; 5960,58 1900мм.

Коефіцієнт В1 визначаємо за формулою (3.23)

B1  min1,0 ; 9,45 D D  

_ l 100S C_  1200 1200 

 min1,0; 9,45    min1,0; 9,07 1,0.

_ 1900 1008  2,8_

Для визначення допустимого зовнішнього тиску ^Р₂ розраховуємо допустимий зовнішній тиск за умови міцності ^Р_П за формулою (3.23)

РП  2DSSCC  212001498822,,88 1,286 МПа,