Расчёт в условиях испытаний
8.1.3 Условия нагружения:
|
Расчётная температура, T: |
20 °C |
|
Расчётный изгибающий момент в верхнем сечении: |
2,66∙105 Н м |
|
Расчётный изгибающий момент в нижнем сечении: |
3,01∙105 Н м |
|
Расчётное поперечное усилие в верхнем сечении: |
1,84∙104 Н |
|
Расчётное поперечное усилие в нижнем сечении: |
1,87∙104 Н |
|
Расчётное осевое сжимающее усилие, F: |
1,48∙106 Н |
Свойства материала опорной обечайки в месте сопряжения с корпусом:
Допускаемые напряжения для материала Ст3 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):
|
[]200= |
* Re/20/ nT = |
1 * 250 / 1,1 = |
227 МПа |
Свойства материала корпуса аппарата:
Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):
|
[]20K= |
* Re/20/ nT = |
1 * 300 / 1,1 = |
273 МПа |
8.1.4 Расчёт опорной обечайки по ГОСТ Р 51274-99
|
---- |
Критерий устойчивости |
|
---- |
Предельное значение |
Параметры опасного сечения (п. 7)
Элемент, содержащий опасное сечение: Цилиндрический участок опоры
Осевая нагрузка, действующая в сечении x = 1∙103 мм:
F = 1,48∙106 Н
Изгибающий момент, действующий в сечении x = 1∙103 мм:
M = 2,83∙105 Н м
Устойчивость опорной обечайки в опасном сечении:
|
|
= 1,48∙106 / (0,903 * 2,09∙107 ) + (2,83∙105 + 1,48∙106 * 0,0407 * 2,4∙103 ) / (0,835 * 1,48∙107 ) |
=0,113 |
|
|
Условие устойчивости выполнено |
|
Прочность сварного шва, соединяющего корпус колонны с опорной обечайкой (сечение Г-Г):
|
|
= 1 / (3,14 * 2,4∙103 * 18) * (4 * 2,66∙105 / 2,4∙103 + 1,48∙106 ) |
=14,2 МПа |
|
|
= 0.8 * min{227; 273} |
=182 МПа |
|
|
Условие прочности выполнено |
|
9 Цилиндрический участок опоры
9.1 Исходные данные
|
Материал: |
Ст3 |
|
Внутр. диаметр, D: |
2,4∙103 мм |
|
Толщина стенки, s: |
18 мм |
|
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, c1: |
2 мм |
|
Прибавка для компенсации минусового допуска, c2: |
0,8 мм |
|
Прибавка технологическая, c3: |
0 мм |
|
Сумма прибавок к расчётной толщине стенки, c: |
2,8 мм |
|
Длина обечайки, L: |
1,97∙103 мм |
Коэффициенты прочности сварных швов:
Продольный шов:
|
|
= 1 |
Окружной шов:
|
|
= 1 |
Изоляция:
|
Название: |
стекловата |
|
|
Толщина, sиз: |
87 |
мм |
|
Плотность, из: |
20 |
кг/м3 |
Рабочие условия Обечайка, нагруженная осевым сжимающим усилием (п. 5.3.4)
Допускаемые напряжения для материала Ст3 при температуре T = 20 °C (рабочие условия):
|
[]20= |
154 МПа |
|
|
|
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности:
|
|
= |
3,14* (2,4∙103 + 18 - 2,8) * (18 - 2,8) * 154 |
=1,78∙107 Н |
|
|
|
|
|
Модуль продольной упругости для материала Ст3 при температуре T = 20 °C:
|
E20= |
1,99∙105 МПа |
|
|
|
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости:
|
|
= |
310 * 10-6 * 1,99∙105 * 2,4∙103 2 / (2,4) * (100*(18 - 2,8) / 2,4∙103 )2.5 |
= 4,73∙107 Н |
Расчётная длина для расчёта от действия осевой силы:
lF = 2,58∙104 мм
Приведённая длина: lпр = 5,17∙104 мм
Гибкость:
|
|
= |
2.83 * 5,17∙104 / (2,4∙103 + 18 - 2,8) |
=60,4 |
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости:
|
|
= |
3,14* (2,4∙103 + 18 - 2,8) * (18 - 2,8) * 1,99∙105 / (2,4) * (3,14 / 60,4)2 |
= 2,59∙107 Н |
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости:
|
|
= |
min {4,73∙107 , 2,59∙107 } |
=2,59∙107 Н |
|
|
|
|
|
Допускаемое осевое сжимающее усилие:
|
|
= |
1,78∙107 / (1 + (1,78∙107 / 2,59∙107 )2)1/2 |
= 1,46∙107 Н |
