Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 48 из 74)

₁  min 1,0; 1   min1,0; 144  1.

_ ^ _  144

“Надлишковий” метал зовнішньої частини люка визначаємо за формулою (3.184)

A₁  l₁ p S₁  S₁ p  C_s^ ₁  57,4 8 1,6  2,81  207 _мм².

Довжину внутрішньої частини люка приймаємо рівною ^l3 p  0 .

При цьому “надлишковий” метал внутрішньої частини люка, що визначається за формулою (3.186), складає А₃  0^.

Ширину зони зміцнення визначаємо за формулою (3.177) L_о  Dp S C  187682,8  98,8 мм.

Розрахункову ширину зони зміцнення визначаємо за формулою

(3.179) lp  L_o  98,8 мм.

Розрахунковий діаметр визначаємо за формулою (3.189) d_ор 0,4 Dp S C 0,4 187682,8  39,5мм. “Надлишковий” метал укріплюваного елемента (днища), що бере участь у зміцненні, визначаємо за формулою (3.187)

A₄  lp  S  S _р  C 98,8 8  3,62  2,81  156 _мм².

Компенсовану площу отвору визначаємо за формулою (3.188) А  0,5 dp  d_op^  S _p  0,5415,2  39,53,62  680 _мм².

Умова зміцнення люка без використання накладного кільця (3.183)

А₁  А4  207  156  363  A  680 _мм²

не виконується, тому приймаємо схему зміцнення з накладним кільцем.

При використанні для зміцнення отвору під люк накладного кільця площу перерізу кільця визначаємо як різницю між площею, яку необхідно скомпенсувати, і сумою площ “надлишкового” металу зміцнюваного елемента (днища) і зовнішньої частини обичайки люка

AA₁  A₄ 680207156 317_мм².

При товщині накладного кільця ^S₂  S  8 мм мінімальне значення ширини кільця складає

l2 min  AA1  A4   680207156  39,6 мм.

S₂ 8

Із конструктивних міркувань приймаємо ^l₂  60 мм.

Розрахункову ширину накладного кільця визначаємо за формулою

(3.180)

l₂ p  minl₂ ; Dp S₂ S C^

 min60; 18768 8 2,8 min60; 157,4 60 мм.

Допустимі відношення напружин матеріалів накладного кільця та днища за формулою (3.191) складають

₂  min 1,0; 2   min 1,0; 177  1.

_ ^ _  177

Площу поперечного перерізу накладного кільця, яке бере участь у зміцненні отвору, визначаємо за формулою (3.185)

А₂  ^l₂ p  ^S₂ ₂  60 8 1  480 _мм².

Умова зміцнення отвору під люк з урахуванням накладного кільця

(3.183)

А₁  А₂  А₄  207 480156  843 А  680_мм²

виконується.

Коефіцієнт зниження міцності визначаємо за формулою (3.194)

 ^l1 p^S1 ^Cs ^1 ^l2 p ^S2 ^2 ^l3 p^S1 ^Cs ^Cs1^1 

 1 

V  min ^_1;^_ 

 ¹   

 l_p Dp ₁ l_{p }

 ^1 57,48  2,8160810 ^

^{ min }^1; 415,2 39,985 ,84008  2,82 2,8 0,9 57,4 ^{ } 0,798.

 10,5  1   

 98,8 1876 0,9 98,8 

Допустимий внутрішній надлишковий тиск при значенні коефіцієнта ^K₁  2 для еліптичного днища визначаємо за формулою (3.193)

P_ 2 K1 S C^_V_{ } 228  2,80,9 144_0,798_ 1,14 _МПа. Dp  S CV 1876 8  2,80,798

Умова міцності

P 1,0  P^1,14МПа

виконується.

Перевіряємо, чи є отвори поодинокими, за умовою (3.161). Розгля-

немо наступні пари отворів відповідно до рисунка 3.50: люк А і штуцер Б (І); будь-яка пара суміжних штуцерів, наприклад, штуцерів Б і В. Штуцери розташовані на окружності радіусом ^R₂  360мм, кут між ними складає  30^o .

Обчислюємо праву частину нерівності (3.161):

– для люка А і штуцера Б

Dp S C  D_p S C  18768  2,8  15648  2,8 

 189 мм;

– для штуцерів Б і В

D_p S C D_p S C  2 156482,8 180,4 мм.

Зовнішній діаметр обичайки люка складає

d_н  d 2 S₁  400 28  416 мм.

Відстань b між зовнішніми поверхнями люка А та штуцера Б (або І) обчислюємо приблизно як різницю між гіпотенузою прямокутного трикутника з катетами ^R₁ і ^R₂ та половиною суми зовнішніх діаметрів люка та штуцера.

b  R12  R22  dн dн  3602  2002  41657 175,3 мм.

2 2

Умова (3.161) для люка А і штуцера Б (І)

b 175,3 Dp S C D_p S C 189мм

не виконується, отже, отвори А і Б (І) є взаємновпливаючими.

Відстань b між двома суміжними штуцерами Б і В визначаємо за теоремою косинусів

b  2 R₂²  2 R₂² cos30^o  d_н 

 2360² 2360² cos30^o 57  129,3 мм.

Умова (3.161) для штуцерів Б і В b 129,3 D_p S C D_p S C 180,4 мм