Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 23 из 74)

Добавку для компенсації мінусового допуску С2 для листа товщи-

ною 8 мм визначаємо за таблицею 3.4, С2  0,8 мм. Сума добавок до розрахункової товщини обичайки складає

С  С1 С2  2 0,8  2,8 мм.

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови місцевої стійкості в границях пружності визначаємо за формулою (3.28)

31010^6 D²  E 100S  C_^2,5

FE1  _ny  _{ D} _ 

 31010^6 12002,4 ² 1,9110⁵  10012008  2,8^2,5  _4,39106 _Н.

Розрахункові довжини прилеглих елементів еліптичних днищ, які враховуються при визначенні розрахункової довжини циліндричної обичайки, укріпленої кільцями жорсткості, визначаємо за формулою

l₃  H  0,25 D _ 0,25^1200 _ 100 мм.

3 3 3

Розрахункову довжину циліндричної обичайки, укріпленої кільцями жорсткості, визначаємо за формулою

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

Як розрахункову схему колонного апарата приймаємо вертикальний консольний пружно защемлений стрижень. Наведена розрахункова довжина за таблицею 3.9 складає

l_пр  2 L  2 12640  25280 мм.

Гнучкість обичайки визначаємо за формулою (3.30)

2,83l_np 2,8325280

   59,36.

D  S C 1200 8  2,8

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови загальної стійкості в границях пружності визначаємо за формулою (3.29)

_F_{E2 } D  S C^_nS_yC E ² _

3,141200 8  2,88  2,81,9110⁵ 3,14 59,36²



2,4

 4,3910⁶ Н.

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови стійкості у границях пружності при

L

D  12640 1200 10,53 10

визначаємо за формулою (3.27)

F_E  minF_E1; F_E2 min4,3910⁶ ; 4,3910⁶ 4,3910⁶ H.

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови міцності визначаємо за формулою (3.26)

F_П D S CS C_

 3,1412008 2,88 2,8149 2,9310⁶ Н.

Допустиме осьове стискальне зусилля визначаємо за формулою

(3.25)

F FП  2,93106  2,43106 Н.

 F 2 

1  П  1  2,9310 6 2

 FЕ   4,39106 

Допустимий згинальний момент за умови міцності розраховуємо за формулою (3.32)

М_П  0,25 DF_П  0,2512002,9310⁶  8,810⁸ Н  мм. Допустимий згинальний момент за умови стійкості в границях пружності розраховуємо за формулою (3.33)

М_Е 0,285DF_Е1 0,28512004,3910⁶ 1,510⁹ Н  мм.

Допустимий згинальний момент визначаємо за формулою (3.31)

M

М П  8,8108 7,59108 Н.

 M^П ² 1  8,810⁸ ²

1 _ M_Е _{ } 1,5_10_{9 }

Перевіряємо стійкість обичайки, що працює під спільною дією зовнішнього тиску (вакууму), осьового стискального зусилля та згинального моменту в робочих умовах, за формулою (3.24), в якій приймаємо поперечне зусилля Q=0, а допустимий зовнішній тиск визначаємо за формулою (3.51), P0,129МПа (див. приклад 3.10)

P F M 0,09 75240 1,6410⁸

     0,9461,0 .

P F M 0,129 2,4310⁶ 7,5910⁸

Умова стійкості обичайки в робочих умовах виконується.

Модуль подовжньої пружності стали марки Ст3сп5 в умовах випробувань (при температурі ^t_и  20 °С) знаходимо за таблицею 3.8, Е  1,99 10⁵ МПа.

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови місцевої стійкості в границях пружності визначаємо за формулою (3.28)

31010^6 D²  E 100S C_^2,5

FE1  _ny _{ D} _ 

 31010^6 12001,8 ² 1,9910⁵ 10012008  2,8_^2,5  6,110₆ Н_.

_

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови загальної стійкості в границях пружності визначаємо за формулою (3.29)

_F_{E2 } D  S C^_nS_yC E ² _

3,141200 8  2,88  2,81,9910⁵ 3,14 59,36²



1,8

 6,110⁶ Н.

Допустиме осьове стискальне зусилля за умови стійкості в границях пружності при l

D 10 визначаємо за формулою (3.27)

F_E  min F_E1; F_E2 min6,110⁶ ; 6,110⁶6,110⁶ H. Допустиме осьове стискальне зусилля за умови міцності визначаємо за формулою (3.26)

F_П D  S CS C

 3,1412008 2,88 2,8227  4,4710⁶ Н.

Допустиме осьове стискальне зусилля визначаємо за формулою

(3.25)

F FП  4,47106  3,6 106 Н.

1  FF^ПЕ ² 1_  4,4710⁶ ²

 _{ } 6,1_10_{6 }

Допустимий згинальний момент за умови міцності розраховуємо за формулою (3.32)

М_П  0,25 DF_П  0,2512004,4710⁶  1,3410⁹ Н  мм. Допустимий згинальний момент за умови стійкості в границях пружності розраховуємо за формулою (3.33)

М_Е  0,285DF_Е1  0,28512006,110⁶  2,0910⁹ Н  мм.