Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 32 из 74)

3.21,а.

Розрахунок товщин стінок перехідних частин конічної ^S₁ і циліндричної ^S₂ обичайок проводять методом послідовних наближень, попередньо прийнявши ^S₁  ^S_к і ^S₂  S .

Розрахункову товщину стінки перехідної частини циліндричної обичайки ^S2 _р , мм, визначають за формулою

S₂p  P^D1 , (3.98)

2^₂ R  P

де ^1 – коефіцієнт форми;

_₂ – допустима напружина для перехідної частини циліндричної обичайки при розрахунковій температурі, МПа. Коефіцієнт форми 1 визначається за формулою

1  max0,5; . (3.99)

де	 – відношення допустимих напружин матеріалів конічної і циліндричної перехідних частин при розрахунковій температурі. Коефіцієнт  визначають за формулою 1 , (3.101)  2
де	1 – допустима напружина для матеріалу конічної перехідної частини при розрахунковій температурі, МПа;
2 – допустима напружина для матеріалу циліндричної перехідної

Коефіцієнт форми  визначається за формулою

частини при розрахунковій температурі, МПа.

Виконавчу товщину стінки перехідної частини циліндричної обичайки ^S₂ , мм, визначають за формулою

S₂  S₂ p  C. (3.102)

Виконавчу товщину стінки конічної перехідної частини ^S₁ , мм, визначають за формулою

S₁  S^{1 C}  S₂p  C . (3.103)

S₂ C

Після призначення виконавчих толщин стінок перехідних частин

^S₁ і ^S₂ уточнюють значення коефіцієнтів форми  і 1 за формулами

(3.100, 3.99), а потім товщини перехідних частин за формулами (3.98, 3.102 і 3.103). Розрахунок проводять до збігання отриманих виконавчих товщин стінок розраховуваних елементів з попередньо прийнятими.

Допустимий внутрішній надлишковий або зовнішній тиск за умови міцності перехідної частини визначають за формулою P 2^{2 R S2 C} . (3.104)

D1  ^S₂ C

При цьому повинна виконуватися умова P P.

З’єднання циліндричної і конічної обичайок зі зміцнювальним кільцем

З’єднання циліндричної і конічної обичайок зі зміцнювальним кільцем показано на рисунку 3.21б.

Необхідну площу поперечного перерізу зміцнювального кільця А_к , мм², визначають за формулою

Ак  P8 D2 tg1 А 00,25,25 , (3.105)

к ар   

де _к – допустима напружина матеріалу зміцнювального кільця при розрахунковій температурі, МПа; A, – коефіцієнти форми.

Коефіцієнт _А визначають за формулою

^А  ^ ^2P^{2 R} _1_^ ^S2_D^C . (3.106)

Коефіцієнт  визначають за формулою (3.100).

Якщо площа поперечного перерізу зміцнювального кільця ^A_к  0 , зміцнення кільцем жорсткості не потрібно.

Допустимий внутрішній надлишковий або зовнішній тиск за умови міцності перехідної частини визначають за формулою P 2^{2 R S2 C} , (3.107)

D2  ^S₂ C

де ₂ – загальний коефіцієнт форми для перехідної частини.

2  max0,5; 0, (3.108)

де 0 – коефіцієнт форми, який визначають за формулою





де ^B₂ і ^B₃ – безрозмірні коефіцієнти.

1,6 A^к _ ^{к ар} ; (3.110)

^B₂ 

S₂ C DS₂ C ^₂ _р B₃  0,25. При цьому повинна виконуватися умова P P.

Перевірку міцності зварного шва зміцнювального кільця проводять за формулою

4 A^к , (3.111)

t _j  D

де ^t j – сума ефективних ширин зварних швів між зміцнювальним кіль-

цем і обичайкою (рисунок 3.24).

Рисунок 3.24 – Ефективна ширина зварного шва

У переривчастого зварного шва дійсна його ширина зменшується у відношенні довжин зварного шва і всього периметра обичайки. Відстань між кінцями переривчастих швів повинна бути не більше восьми товщин стінки обичайки, а сума довжин зварних швів – не менше половини довжини контуру кільця.

З’єднання циліндричної і конічної обичайок з тороїдальним переходом

З’єднання циліндричної і конічної обичайок з тороїдальним переходом показано на рисунку 3.22. Товщину стінки тороїдального переходу S_Т , мм, визначають за фор-

мулою

S_т  S_тp  C , (3.112)

де ^S_тр – розрахункова товщина стінки перехідного елемента з тороїдальним переходом, мм.

P D³ , (3.113)

S_тp _

2R  P

де 3 – коефіцієнт форми.

3  max0,5; _т, (3.114)

де  і _т – коефіцієнти форми.

 0,4 0,25; (3.115) _т , (3.116)

де ^r – внутрішній радіус конічного переходу, мм.

Допустимий внутрішній надлишковий або зовнішній тиск за умови міцності перехідної частини визначають за формулою

P 2^{R Sт С} . (3.117)

D3  ^S_т  С

При цьому повинна виконуватися умова P P.

З’єднання конічної обичайки зі штуцером або циліндричною обичайкою меншого діаметра

З’єднання конічної обичайки зі штуцером або циліндричною обичайкою меншого діаметра показано на рисунку 3.21,в.

Розрахункову товщину стінки штуцера ^S2 p , мм, визначають за формулою

P D⁴ , (3.118)

S₂p _

2R ^₂  P

де ^4 – коефіцієнт форми.

4  max1,0; _н, (3.119)

де ^_н – коефіцієнт форми.

Коефіцієнт _н визначають за формулою

 

 

 

 

 0,75, якщо _ SS21 CC _²  1 

 

якщо  S¹ 

  ₂  C  

(3.120)

Допустимий внутрішній надлишковий або зовнішній тиск за умови міцності перехідної частини визначають за формулою

P 2^{2 R S2 С} . (3.121)