125459 (690554), страница 12
Текст из файла (страница 12)
6,9 кгс/см2 < 68,1 кгс/см2.
Условие прочности выполняется.
Расчет эллиптического днища
Днище нагружено наружным давлением. Расчетная толщина стенки определяется по формуле:
(2.83)
Предварительно принимаем Кэ = 0,9.
где, R = D – радиус кривизны в вершине днища.
Принимаем S1 = 10 мм.
Допускаемое наружное давление:
(2.84)
где,
- допускаемое давление из условия прочности;
- допускаемое давление из условия устойчивости;
(2.85)
(2.86)
где, Кэ – коэффициент.
При
Кэ = 0,95.
Условие прочности:
Условие прочности выполняется.
Условие прочности при гидроиспытании
где, Рпр = 69 кгс/см2;
- допускаемое давление при гидроиспытании.
(2.87)
23,3 кгс/см2 > 6,9 кгс/см2.
Условие прочности выполняется.
Формулы (2.83) и (2.84) применимы при выполнение условий:
Условие выполняется.
Расчет укрепления отверстий
Расчетные диаметры:
для цилиндрической обечайки
DR = D = 100 см;
для эллиптического днища
где, x – расстояние от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища для верхнего днища x = 0.
для нижнего днища x = 40 см
Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки или днища при наличии штуцера с круговым поперечным сечением, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия равен:
(2.88)
Для обечайки:
где,
- добавка на минусовый допуск по толщине листа и на коррозию.
Для днища:
где, d – максимальный диаметр отверстия.
Условие применения формул:
для обечайки:
Условия выполняются.
для эллиптического днища:
0,404 < 0,5;
0,01 < 0,7.
Условие выполняются.
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, вычисляют по формуле:
(2.89)
для обечайки:
где,
К2 = 0,3 – коэффициент.
Значит, отверстия на обечайки под люк dy = 60 требует укрепления штуцером. При этом должно выполняться условие:
(2.90)
где, lIR – расчетная длина внешней части штуцера;
l3R – расчетная длина внутренней части штуцера;
S1 – исполнительная толщина стенки штуцера;
S1R – расчетная толщина стенки штуцера;
S3 – исполнительная толщина внутренней части штуцера;
lR – расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера;
S – исполнительная толщина обечайки;
SR – расчетная толщина обечайки;
dOR – расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления при отсутствии избыточной толщины стенки сосуда;
(2.91)
l1 = 20 см; S3 = S1 = 1,0 см.
Принимаем liR = 8,8 см.
(2.92)
- отношение допускаемых напряжений;
liR = 8,8.
Принимаем l3R = 3,1 см.
Принимаем l = 12,3 см.
Условие укрепления выполняются.
Для днища верхнего
dR = 40,36 см.
dR > d0.
Значит, отверстие dy = 400 на верхнем днище нужно укрепить штуцером. При этом должно выполняться условие по формуле (2.90).
Принимаем liR = 6,25 см.
Принимаем l3 = 2,1 см.
т.к. l = 0,
то
19,2 > 11,4
Условие выполняется.
Для нижнего днища
x = 40
Отверстие считается одинаковым, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров удовлетворяет условию:
(2.93)
d = 24,4 см
24,4 < 29,5
Значит, эти отверстия взаимновлияющие.
Расчетный диаметр отверстия смещенного штуцера на эллиптическом днище:
(2.94)
Значит, отверстия на нижнем днище укрепления не требуют. Теперь проверим достаточность укрепления перемычки между отверстиями. Для этого определим допускаемое давление для перемычки:
(2.95)
где,
К1 =2;
Так как l1 и l2 величины большие, принимаем
так как
то
Значит, V = 0,59.
так как
Значит, условие укрепления выполняется.
Расчет массы аппарата
Масса тарелки:
(2.96)
Толщину выбираем в зависимости от диаметра (S = 10 мм = 0,01 м); Hk = 12 м.
Масса обечайки:
Масса раствора:
Масса крышки:
(2.97)
Масса аппарата:
G1(апп) = 12172,6 кг = 121726 Н.
Масса аппарата при гидроиспытании:
19450 кг – масса воды при гидроиспытании.
Расчет на ветровую нагрузку
В качестве расчетной схемы аппарата колонного типа принимают консольный упругозащемленный стержень. Аппарат по высоте разбивают на 7 участков. Вес каждого участка принимаем сосредоточенным в середине участка. Ветровая нагрузка, распределенная непрерывно по высоте аппарата, заменяется сосредоточенными горизонтальными силами, приложенными в серединах участков.
Определение периода собственных колебаний
Период основного тона собственных колебаний аппарата постоянного сечения определяем по формуле:
(2.98)
где,
(2.99)
где, I – момент инерции верхнего основного металлического сечения аппарата относительно центральной оси;
IF – минимальный момент инерции подошвы фундамента:
СF – коэффициент неравномерности сжатия грунта; выбирается в зависимости от плоскости грунтов по табл.16.
Так как АF = 11,1 м2 СF = 6*10-7 Н/м2.
Рабочие условия:
Е = 1,91*1011 Н/м2
Т0 = 1,65.
Гидроиспытаник
Е = 1,99*1011 Н/м2.
Т0 = 2,7.
Величины постоянные для всех состояний.
Аппарат
Таблица 14
| Показатели | Участки | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| xi | 48 | 40 | 32 | 24 | 16 | 8 | 2 |
| K | 0,7 | ||||||
|
| 0,923 | 0,769 | 0,615 | 0,462 | 0,307 | 0,154 | 0,034 |
| g0 | 450 | ||||||
| Qi | 1,64 | 1,55 | 1,44 | 1,34 | 1,17 | 1 | 1 |
|
| 0,9 | 0,65 | 0,44 | 0,27 | 0,12 | 0,04 | 0,015 |
| mi | 0,47 | 0,485 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,6 | 0,6 |
Таблица 15 Площадки
| Показатели | Участки | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| xj | 49,4 | 43,2 | 37 | 30,8 | 24,6 | 18,4 | 12,2 | 6 |
| ξ | 2,3 | |||||||
|
| 0,95 | 0,83 | 0,71 | 0,59 | 0,47 | 0,35 | 0,23 | 0,12 |
| g0 | 450 | |||||||
| Qj | 1,65 | 1,59 | 1,5 | 1,42 | 1,35 | 1,22 | 1,1 | 1 |
| χj | 1,44 | 1,18 | 0,9 | 0,68 | 0,48 | 0,3 | 0,15 | 0,04 |
| mj | 0,47 | 0,48 | 0,49 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,58 | 0,6 |
Определение изгибающего момента от ветровой нагрузки. Изгибающий момент в расчетном сечении следует определять по формуле:
(2.100)
где, Pi – ветровая нагрузка на i-м участке;
(2.101)
Pist – статическая составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке;
(2.102)
Pidyn – динамическая составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке;
(2.103)
Рабочее состояние
а) Статическая составляющая
Нормативное значение статической составляющей:
(2.104)
Значение g0, Qi, K из таблицы 14.
(2.105)
б) Динамическая составляющая
При ε = 0,083, ν = 0,73 (таблица 16), ξ = 2,3.
Gi – масса i-го участка.
G5 = 9000H.
Приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка:
(2.106)
где, di – относительное перемещение i-го участка;















