Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956) (1062129), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Суммарное усилие в трубке (корпусе) от действия раз-: ности температур и внутреннего давления: Р „=Р,+Ракг, (309) ... Суммарное напряжение на разрыв в стенке трубки (кор--. пуса): ~еум м~ „а вой р > (810) ' Если полученные величины Р,„„и й„„незначительны, то1 компенсирующего устройства на аппарате не требуется. Компенсирующее устройство на аппарате устанавливаетсв в том случае, если: 1) суммарное напряжение на разрыв в трубке или корпус' превосходит допускаемое напряжение, т. е.
й )й.. где й„, — допускаемое напряжение в стенке трубки (корпуса)' кг?сма; 2) усилие, возникающее в трубке, превосходит допускаем '" нагрузку на вырывание концов трубок, т. е. Рсум ~ Рмаа> где Р „— допускаемая нагрузка на вырывание концов трубо" Р „=й „«47 укг; й „вЂ” допускаемые напряжения на вырывание конц трубок (см. стр.
206), кг/сма1 д„— наружный диаметр трубок, см, у — глубина развальцовки трубок, см. По экспериментальным данным запас прочности раз цовки к, т. е. отношение силы Р, вырывающей развальцов ' ную трубку, к допускаемой нагрузке Р,„на вырывание кон трубок составляет 2 — 2,5. Для приближенных расчетов усилий и напряжений, возни- Сила, возникаю ая в щ трубке, при отсутствии компенсации температурных удлинений приближенно определяется: для стальных трубок Р— 75Мдз кг; (31 1) для латунных трубок Р 5?ЬЫз кг для латунных трубок й =18М кг1сма. (314) Стрела прогиба трубки в зависимости от ее > ннени приближенно определится у =)1'0,375?А?+ уа — уа мм.
(315) десь ~ — повышение температуры трубки против монтажной, аг — средний диаметр трубки, см; з — толщина стенки трубки, см; 1 — длина трубки, мм; а1 — разность удлинений корпуса и трубки, мм; у. — начальный прогиб трубки, мм. й 43. РАСЧЕТ ЛИНЗОВОГО КОМПЕНСАТОРА Линзовый компенсатор с необходимыми асчетны чинами изображен на рис. 104. Толщина стенки линзы а=0,6?Н1/ — ' см г А>а где 7? — проекция размеров л„г„1 линзы (рис.
104), см; р — внутреннее давление в компенсаторе, кг?сма; й,— допускаемое напряжение на изгиб, кг/см'. Полное усилие от внутреннего давления, восп и стенками линзы принимаемое (316) Р, =- О,?85р(Ю вЂ” 41,') кг, (317) где 411 — диаметр линзы компенсатора в сечении АА, см; 414 — диаметР линзы в сечении ВВ см. 14 — А. С. Цмганнвв (312) температ ных Напряжение сжатия или растяжения в трубке т й о де ствия определяется: ур х удлинений при отсутствии компенсац4и тр б у кн для стальных трубок й = 24М кгlсма; (313) Р =Р— кг.
а гг,+П, (318) (319) 2 (3+~а) ХЬ = 4,71 пгз; Хсг = 6,28пгз; Хз„=-. 3,14пг, 210 14* 211 Усилие от внутреннего давления, разрывающее стенку линзы компенсатора по диаметру линзы с2, в сечении АА: Реактивное усилие, сжимающее стенку линзы компенсатора по диаметру гааз в сечении ВВ: Рв = — Р, — Р„кг.
Рнс. 104. К расчету аннзового конненсатора. Сила, возникающая в компенсаторе от деформации одно)йг линзы на величину ~'ах — 0,5б1 (при предварительном сжатий нлн растяжении линзы на ~ах): ,1 4 (ЗЯ[~ ха-— :й 4Хач где ох — величина деформации одной линзы компе «атора; Š— модуль упругости материала линзы, кг/см 1, =0,262 Ы, эз — момент инерции поперечного сечениявол линзы, спрямленной по своему средне диаметру, см'; г), =0,5(газ+ г2з) — средний диаметр линзы компенсатора, с ХЬ вЂ” коэффициент конфигурации линзы, сма; Ха — коэффициент конфигурации линзы, смз; Еэ„ — приведенная длина стенки линзы, см. фф ц приведенной длниьп "ифигурацнп и Для случаи г, за гз 1~0.
4 т+[гз(гз+г)+ — )з~+г ~ (гз ) 1)з „ + 2 (гз -[- 1) г, -[- " „з~ф . 2+( 3+а)+гз [г(г +а)+2г[1. -"= à — (гз+;)+11. 2 Для случая г,=гз=г 1~0. 1 Рк — 8) з Г 1 4 ~ +[с(г+з)+ 8 )з~1-[-г[" (г ) г)з+ [ 2 '""'""' "3' — + (2г+ 1)1+ г [я(с+1)+2«[[. Хга=п(кг+ 1) 3.
Для «лучая г, с. г, г Г (Зв — 8) 'а+' [,— '+2гг + — 1[ Ха==-п[(я — 2)га ) г ( [ 2„)[ 4. Для случая г, = г,=г; 1=0; где и — число полулинз в компенсаторе. Защемляющий момент, вызываемый деформацией линз: ЕнР, М =)- —" кгсм. — 2Еап (321) Изгибающий момент в опасном сечении линзы (сечение АА): М, = Р„Н вЂ” М„кгсм. (322) Напряжение изги а от де б йствия момента в опасном сечении: +1г'= ~ кг(см*, — 2ГА (324) Суммарное напряжение изгиба: ~П,=И;+И; кг/смг, Знак плюс — при работе компенсатора на растяжение. Знак минус — при работе компенсатора на сжатие. Напряжение на разрыв от внутреннего давления: я, = Р"1 кг/смг. 2г (326)" Результирующее напряжение в опасном сечении Й„= 1,Г)г, '+ й~ кг/см'.
(327) Осевое усилие в корпусе аппарата: Р'=Р +Р„кг (328) стенке линзы в месте крепления к корпусу' Напряжение в ст (сечение ВВ): (329» И = — кг!см Р г гк клу где 1,=0,262 г11Ф вЂ” момент инерции линзы в опасном сече- нии, см', Напряжение изгиба от внутреннего давления: 'ь гг ГЛАВА уП ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ а 44. РАсчет пРОчнОсти стенОк кОРпусА Цилиндрическая стенка Исходные данные для расчета Материал корпуса подогревателя топлива: сталь Ст.
3. Расчетное (рабочее) давленйе насыщенного пара в корпусе р=26 кг/см'. Внутренний диаметр корпуса Ю„=283 мм. Принимаем Р = 0,8 — коэффициент прочности сварного шва (по табл. 50); с =38 кг/ммг — предел прочности стали Ст. 3 (по табл. 33); кг = 4,25 — коэффициент запаса прочности при 8, < 250' С (по табл. 52); С=-1 мм — прибавка. Допускаемое напряжение Толщина стенки цилиндра рй, 26.283 г = 23ОК ' -1- С = 23О 3 В О 3 23 + 1 ==- 5,6 мм. Принимаем з=б мм.
Плоская стенка с ребрами жесткости Исходные данные для расчета Материал плоской стенки: медь МЗ Материал ребер жесткости (угольник): сталь Ст. 3 Расчетное давление на стенку: р=1 кг/см'. Ббльшая сторона плоской стенки: 1 1500 мм. Меньшая сторона плоской стенки: с=1300 мм. 213 Принимаем Число ребер по большей стороне а4 =5. Число ребер по меньшей стороне к,=4. Профиль угольника по ОСТ 10015 — 39 Ж 6/4. Определяем (по таблицам) Предел прочности меди са= 2000 кг/см'.
Предел текучести меди с,= 700 кг,'смг. Предел прочности стали Ст. 3 с',=3800 кг/см'. Предел текучести стали Ст. 3 с,'=2400 кг/см'. Сторона прямоугольника, заключенного между ребрами жесткости: а = — = — =-260 мм. п~+1 4+1 Вторая сторона прямоугольника Ь= — = — =250 мм, 1500 л, +1 5+1 Толщина плоской стенки, ' заключенной между ребрами жесткости, /1,(1+ ~,) 1 440(1+ —,,) + 0,3 = 0,755 см, где /г,=440 кг/смг — допускаемое напряжение меди (по табл, 41); С= 0,3 см — прибавка с учетом ослабления стенки отверстиями. Принимаем а=8 мм. Об овна чим (см.
рис. 82) Х,Х, — ось центра тяжести сечения ребра (угольника); Х,Л; — ось центра тяжести сечения пояска плоской стенки; ХХ вЂ” ось центра тяжести сечения пояска и ребра; ОΠ— ось основания пояска. Из таблицы сортамента для угольника И 6/4 определяем::-' Высота ребра (угольника) /4 =6 см. Площадь сечейия ребра Г,=5,72 см'. Расстояние вершины ребра от оси Х,Х,, равное г„=2 см.'44 Момент инерции сечения ребра относительно оси Х,Х~ 1„= 20„3 см4. Расстояние оси Х,Х, от оси ОО: К, = й -1- з — У, = 6 + 0,8 — 2 = 4,8 см. Расстояние оси Х,Х, от оси 00: )'г — — 0,5а=0,5 0,8=0,4 см. 214 Ширина пояска стенки, воспринимающая нагрузку по большей стороне 1 прямоугольника, а 26 В= — = — =13 см. 2 2 Площадь сечения пояска Р, = Ва = 13.
0,8 =- 10,4 см, Расстояние нейтральной оси ХХ от оси 00 Л41'4+ 4.4К4 5 72 4 3+10 4.0 4 Р4 + Р4 5,72-1-10,4 Расстояние между осями Х,Х, и ХХ а,= Г, — У=4,8 — 1,96=2,84 см. Расстояние между осями Х,Х, и ХХ ' а =У вЂ” Г = 1,96 — 0,4=1,56 см. Расстояние наиболее- удаленного волокна от осн ХХ ); =а+ й — У=0,8+ 6 — 1,96= — 4,84 см.
Нагрузка, действующая на ребро и поясок, Я = В/р = 13-150 1 = 1950 кг. Наибольший изгибающий момент, действующий на ребро и поясок, /И= = =24400 кгсм. (;Ы 1950.150 12 12 Момент инерции сечения пояска относительно оси Л' Х, — =0,55 см4 ВЮ 13.0,64 -4- 12 Момент инерции сечения ребра относительно осн ХХ 1, = 1„+ а'г". =- 20,3 + 2,84'.5,72 = 66„6 см'.
Момент инерции сечения пояска относительно осн ХХ 1,= 1,. + аггГ, =0,55+ 1„56~.10,4=-25,95 см', Суммарный момент инерции ребра и пояска относительно оси ХХ 1=1, +1г=66,6+ 25,95=92,55 см'. 215 Напряжение, возникающее в ребре от действия момента М, Напряжение, возникающее в пояске от действия момента 114, й = — = ' =516 кг~смг. 1 02,55 Запас прочности в ребре а 2400 и = — — '= — =1,88. Запас прочности в пояске Плоская круглая крышка Исходные данные для расчета Материал плоской крышки: сталь Ст. 3. Расчетное (рабочее) давление р=2 кг1см'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
