Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 30 из 74)

S1 C  6  2,6  0,0017 0,002

R 2000

не виконується, тому приймаємо найближчу більшу товщину стінки днища за таблицею В.2 ^S₁  8 мм і розрахунки повторюємо. Сума добавок для листа товщиною 8 мм складає С  С  2,8 мм. Визначаємо коефіцієнт 

tg

Розрахункову товщину стінки днища визначаємо за формулою

(3.70)

S1p  P D  0,02420006,33  0,94мм.

2 ₁ _к  P 21770,9 0,024

Виконавчу товщину стінки днища визначаємо за формулою (3.60)

S₁  S₁p  C  0,94  2,8  3,74 мм

і приймаємо рівною ^S₁  8 мм. Допустимий надлишковий тиск за умови міцності крайової зони визначаємо за формулою (3.72)

P1 2S1 Cк 1  28  2,80,9177  0,13МПа. D S₁ C 20006,33 8  2,8

Допустимий надлишковий тиск за умови міцності центральної зони визначаємо за формулою (3.73)

P2  2SR1 CS1C 1  220008  2,880,92,8177  0,826МПа.

Допустимий надлишковий тиск визначаємо за формулою (3.71) P minP₁; P₂ min0,13; 0,826 0,13МПа.

Умова міцності

Р  0,024 Р0,13МПа

виконується.

Умова застосування розрахункових формул

S1  C  8  2,8  0,0026  0,002

D 2000

виконується.

Сферичні невідбортовані днища, навантажені зовнішнім тиском

Товщину стінки сферичного невідбортованного днища визначають за формулами (3.68, 3.70) з наступною перевіркою за формулою (3.74). Допустимий зовнішній тиск визначають за формулою

Р_ ^РП , (3.74)

1 РРПЕ 2



де P_П – допустимий надлишковий тиск за умови міцності крайової зони МПа;

P_Е – допустимий надлишковий тиск за умови міцності центральної зони МПа.

Допустимий зовнішній тиск за умови міцності центральної зони визначають за формулою

Р_П  2_RS_¹^_S1^C_^_C^_^. (3.75)

Допустимий зовнішній тиск за умови стійкості в границях пружності визначають за формулою

PE  _n^K_y  E^_ ^S1 _R^{C}_² . (3.76)

Коефіцієнт K визначають за таблицею 3.11 залежно від параметра R

S₁ C.

Таблиця 3.11 – Значення коефіцієнта К для сферичного невідбортованого днища при відношенні R

^S₁ C

R S1 C	25	50	75	100	150	200	250	300	350 і вище
К	0,33	0,19	0,17	0,15	0,13	0,12	0,12	0,11	0,11

3.3.4 Конічні днища та переходи

Розрахункові схеми і параметри

Розрахункові схеми з’єднань циліндричної і конічної обичайок без тороидального переходу наведені на рисунку 3.21, а з тороидальним переходом – на рисунку 3.22.

Для з’єднання обичайок без тороидального переходу (рисунки 3.21,а, 3.21,б) розрахункові довжини перехідних частин ^a₁ і ^a₂ , мм, визначають за формулами:

D

a₁  0,7 S₁ C; (3.77)

cos

a₂  0,7 DS₂ C , (3.78)

де D – внутрішній діаметр циліндричної обичайки, мм;

^S₁, ^S₂ – виконавчі товщини перехідних частин обичайок, мм;

С – сума добавок до розрахункової товщини стінки розраховуваного елемента, мм;

 – половина кута при вершині конічної обичайки, град.

Для з’єднання конічної обичайки з циліндричної меншого діаметра (рисунок 3.21,в) розрахункову довжину перехідної частини ^a₂ визначають за формулою

a₂  1,25 DS₂ C . (3.79)

Для з’єднання обичайок з тороїдальним переходом (рисунок 3.22) розрахункові довжини перехідних частин ^a₁ і ^a₂ визначають за формулами:

D

a₁  0,7 S_т C ; (3.80)

cos

a₂ 0,5 DS_т C, (3.81)

де ^S_т – виконавча товщина стінки тороїдального переходу конічної обичайки, мм.

Розрахункові довжини перехідних частин ^a₁ і ^a₂ визначають за формулами (3.77–3.81), прийнявши товщини ^S₁ , ^S₂ і ^S_т рівними виконавчій товщині стінки циліндричної обичайки S .

Розрахунковий діаметр гладкої конічної обичайки без тороїдального переходу ^D_к , мм, визначають за формулою

D_к  D 1,4a₁ sin. (3.82)

Розрахунковий діаметр гладкої конічної обичайки з тороїдальним переходом ^D_к , мм, визначають за формулою

D_к  D  2r 1cos0,7a₁ sin, (3.83)

де r – внутрішній радіус відбортівки конічного днища, мм.

а – з’єднання циліндричної і конічної обичайок без зміцнювального кільця; б – з’єднання циліндричної і конічної обичайок зі зміцнювальним кільцем; в – з’єднання конічної обичайки з циліндричною меншого діаметра

Рисунок 3.21 – З’єднання обичайок без тороїдального переходу

Рисунок 3.22 – З’єднання обичайок з тороїдальним переходом

Розрахунковий коефіцієнт міцності зварних швів переходів обичайок визначають залежно від виду навантаження.

Для з’єднання циліндричної і конічної обичайок без тороїдального переходу і зміцнювального кільця (рисунок 3.21,а), зі зміцнювальним кільцем (рисунок 3.21,б) і з тороїдальним переходом (рисунок 3.22) розрахунковий коефіцієнт міцності зварних швів R визначають за формулами:

– під дією внутрішнього тиску

R  _т , (3.84)

– під дією зовнішнього тиску, осьової стискальної сили та згинального моменту

R  min p ; _т, (3.85)

де p – коефіцієнт міцності подовжнього зварного шва; _т – коефіцієнт міцності кільцевого зварного шва.

Для з’єднань зі зміцнювальним кільцем (рисунок 3.21,б) розрахунковий коефіцієнт міцності поперечного зварного шва зміцнювального кільця _ap приймають рівним:

– під дією внутрішнього тиску або згинального моменту

ap _a ;

– під дією зовнішнього тиску або осьової стискальної сили

ap  1 ,

де a – коефіцієнт міцності поперечного зварного шва зміцнювального кільця.