- •Технологический факультет
- •1.Проектировочный (механический) расчет выпарного аппарата Исходные данные
- •1.1 Расчет обечайки греющей камеры
- •1.2 Расчет обечайки камеры выпаривания
- •1.3 Расчет сферической крышки
- •1.4 Расчет конического днища аппарата
- •1.5 Расчет трубной решетки
- •1.6 Расчет болтов фланцевого соединения
- •1.7 Расчет опор аппарата
- •1.8 Проверка фланговых швов на срез
- •2.Проверочный расчет ступенчатого диска по допускаемым напряжениям
- •Расчет диска
- •3. Проверочный расчет элементов ротора сепаратора периодического действия с разъемным корпусом
- •3.1 Прочность конической крышки ротора
- •3.2 Прочность соединительного кольца
- •3.3 Прочность цилиндрического корпуса ротора сепаратора
- •3.4 Прочность плоского кольцевого участка днища
- •3.5 Расчет на прочность сопряжений элементов ротора (цилиндрический корпус-борт)
- •Список литературы:
1.8 Проверка фланговых швов на срез
Напряжение в швах:
, (1.46)
где – высота шва,
–общая длина фланговых швов,
,
3,3 МПа<80МПа. Условие выполняется [1, 2].
2.Проверочный расчет ступенчатого диска по допускаемым напряжениям
2.1.Исходные данные.
Исходные данные приведены в таблице 2.1 и на рис 2.1.
Таблица 2.1–Исходные данные
-
Наименование
Обозначение
Размерность
Значение
Материал диска
Марка стали
Сталь
50
Предел текучести материала
sт
МПа
380
Конструктивные размеры, мм
ro
мм
60
r1
мм
160
r2
мм
260
s1
мм
40
s2
мм
30
Частота вращения диска
n
об/мин
3500
Напряжение на внутреннем контуре диска
МПа
-6,0
Напряжение на внешнем контуре диска
МПа
0
Рис. 2.1 Размеры диска
Расчет диска
Уравнение трех усилий для первого и второго участков диска.
, (2.1)
где , (2.2)
Уравнение трех усилий для второго и третьего участков диска.
, (2.3)
где ,
тогда уравнение (3) примет вид:
, (2.4)
Значение величины:
, (2.5)
где – плотность материала диска,,
Па/м²,
Значения коэффициентов уравнений:
Первый участок
для ,
Второй участок
для
Подставляем значения коэффициентов в уравнения
Решая систему двух уравнений с двумя неизвестными, находим значение интенсивности радиальных усилий :
, .
Значения радиальных напряжений по сечениям ступенчатого диска:
;
, (2.6)
,
, (2.7)
.
Значения кольцевых напряжений в диске определяем методом начальных параметров, рассматривая каждый участок отдельно как диск постоянной толщины.
Для первого участка:
при ,
, (2.8)
,
, (2.9)
Для второго участка
при ,
для ,
, (2.10)
Переход от напряжений в концеi-го участка к направлениям в начале (i+1)-го участка осуществляется по соотношению:
(2.11)
Следовательно,
Переход от напряжений в концеi-го участка к направлениям в начале (i+1)-го участка осуществляется по соотношению:
, (2.12)
–коэффициент Пуансона, ;
, (2.13)
По полученным результатам расчёта построены эпюры (рис. 2.2) распределения радиальных и кольцевых напряжений в заданном ступенчатом диске. Скачки на эпюрах объясняются скачкообразным изменением толщины диска при переходе от участка к участку.
Пользуясь гипотезой наибольших касательных напряжений, определяем максимальное эквивалентное напряжение:
; ;
Условие не выполняется, прочность диска не обеспечена. Для предотвращения разрушения диска требуется увеличить его толщину [3].
Рис. 2.2 Эпюры радиальных (а) и кольцевых (б) напряжений