ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 223
Скачиваний: 6
Принимая коэффициент прочности шва в соответствии с дан ными табл. 9.3, для двустороннего шва будем иметь:
при автоматической сварке
Іо] = ф Іо]* = 1460 кгс/см2 = 146 МПа;
при ручной сварке
[о] = 0,95-1460 = 1390 кгс/см2 = 139 МПа.
Пример 3. Определить толщину стенки цилиндрической части сварного газгольдера из стали марки Ст. 3, имеющего внутренний диаметр D — 3 м и находящегося под давлением р = 16 кгс/см2 =
=1,6 МПа.
Всоответствии с формулой (9.29) толщина стенки цилиндри
ческой части равна
Коэффициент прочности сварного стыкового шва для условий выполнения его автоматической сваркой с обеспечением форми рования с обратной стороны, в соответствии с данными табл. 9.3, принимаем ср — 1. При этом допускаемое напряжение [о] = = 1460 кгс/см2 = 146 МПа. Прибавку к расчетной толщине листа принимаем равной с = 1 мм. Подставляя эти данные в формулу, получим
S |
16.300 |
+ 1 = 17,4 мм. |
|
2-1460 |
|
Округляя, принимаем s = |
18 мм. |
|
Пример 4. Определить толщину сферического днища сварного газгольдера применительно к данным примера 3.
В соответствии с формулой (9.28) толщина стенки сферичес
кого днища ^при b —
S = |
pD |
, |
е- |
т г ? ------г |
|||
|
4[о]ф |
1 |
|
Принимаем прибавку к |
толщине |
для штампованного днища |
|
е = 3 мм.
При условии выполнения сварного кольцевого шва автомати ческой сваркой (при ср = 1 ) будем иметь
16-3000 + 3 = 1 1 , 2 мм, 4-1460
Округляя, принимаем s = 12 мм.
Пример 5. Определить толщину стенки шарового газгольдера, работающего под давлением 16 кгс/см2 = 1,6 МПа и имеющего объем, равный объему цилиндрического газгольдера диаметром
D = |
3 м и |
общей |
длиной (включая |
два сферических днища) |
|
L = |
20 м. |
|
|
|
|
Произвести также расчет расхода металла, необходимого для |
|||||
двух |
указанных |
вариантов. |
|
||
Находим |
объем |
цилиндрического |
газгольдера |
||
|
|
1/ц = |
я7?2 (L — 2R) -ф- |
- nR3 — |
|
= 3,14.1,52(20 — 2.1,5) + А . 3,14-1,53 = 120+ 14,2 = 134,2 м3.
Находим радиус равновеликого шарового газгольдера из
условия |
|
|
|
Ѵщ = -J- я/?ш = |
134,2; |
||
і / |
134,2.3 |
, |
о |
У |
4-3,14 |
~ |
8,18 М> |
Толщина стенки шарового газгольдера в соответствии с фор мулой (9.28) равна
s___L Q
ш2 Іо] Ф
Принимая с = 1 мм и ср = |
1, будем иметь |
16-3180 |
-f 1 = 18,4 мм. |
2-1460 |
|
Округляя, принимаем sul = |
20 мм. |
Объем расходуемого металла для цилиндрического газголь дера составляет
Кмц = n 0 2 sAH.+ nDlscx = 3,14 • З2 - 0,012 -f 3,14.3 • 17 • 0,018 = = 0,32 + 2,88 = 3,20 м3.
Объем расхода металла для шарового газгольдера составляет
Ѵмш = nDlsm= 3,14 6,362-0,02 = 2,71 м3.
При принятых условиях объем расходуемого металла на ша ровой газгольдер оказался несколько меньшим, чем на цилиндри ческий.
Пример 6 . Наметить расчетное сечение опорного кольца жест кости горизонтального резервуара, имеющего размеры в соответ ствии с данными, принятыми в примерах 3, 4 и 5.
Принимаем поперечное сечение кольца жесткости в виде тавра, у которого в качестве горизонтальной полки принят поясок, пред ставляющий собой участок цилиндрической оболочки, а в каче
стве вертикальной стенки принято поперечное сечение плоского кольцевого ребра. Размеры поперечного сечения кольца жесткости принимаем равными:
для пояска: толщину s — |
18 мм; ширину В = 30s = |
30-18 = |
= 540 мм; |
12 мм; высоту h — 15sp = |
15-12 = |
для ребра: толщину sp = |
=180 мм.
Вычисление характеристик сечения сведем в табл. 9.5.
Та б л и ц а 9.5. К расчету характеристик сечения кольцевого ребра жесткости
Размеры |
F |
У |
S ^ y F |
|
/ В С М 4 |
|
|
||||
сечения |
в см2 |
в СМ |
в см8 |
|
|
в мм |
|
|
|
J e |
У 2 F |
18X540 |
97,2 |
-0 ,9 |
-87,4 |
- |
78,5 |
12Х 180 |
21,0 |
9 |
194 |
582 |
1750 |
— |
118,8 |
— |
106,6 |
|
2410,5 |
Ордината центра |
тяжести |
сечения |
|
|
|
||
Уо = |
Х £ |
106,6 |
|
0,89 |
см. |
|
|
У, F |
118,8 |
|
|
||||
|
|
|
|
||||
Расстояния до крайних |
волокон: |
|
|
|
|||
Ушах = |
18 — 0,89 = |
17,11 |
см; |
|
|||
утіп = 1,8 + 0,89 |
= |
2,69 |
см. |
|
|||
Момент инерции |
относительно |
нейтральной |
оси |
||||
J x= VjJ — yl S |
z7 |
= 2410,5 — 0,892. 118,8 = |
2315,5 см4. |
||||
Моменты сопротивления: |
|
|
|
|
|
||
Wmin |
|
J X |
2315,5 |
= 135 CM3; |
|||
|
|
Уmax |
17,Tl |
|
|
|
|
Wmax |
|
Jx_ |
2315,5 |
= 860 C M 3. |
|
||
|
Уmin |
2,69 |
|
||||
Изгибающий момент в кольцевом ребре жесткости, в соответ
ствии |
с формулой -(9.34), |
|
|
М = 0,04T0R2 — 0,04 |
R. |
Здесь |
Q — вес газгольдера, приходящийся |
на одну опору. |
При расчете учитывается вес газгольдера с водой во время испытания.
По данным расчетов, полученным в примерах 3, 4 и 5, имеем:
объем |
газгольдера |
V = 134,2 м3; |
3,20 |
|
м3. |
|
объем |
расходуемого металла |
Ѵм = |
|
|||
Вес газгольдера при учете этих данных |
|
|
||||
|
2Q = 134,2 + 7,85-3,20 = 134,2 |
+ 25,2 = |
||||
|
= 159,4 тс = |
159,4- ІО' 2 МН; |
||||
|
<3 = |
79,7 тс = |
79,7- ІО' 2 МН; |
|||
М = 0,04 |
1,5 = 1,52 тс-м = |
1,5210~в МНм. |
||||
Напряжения в кромке ребра равны |
|
|
|
|||
|
М |
152 000 |
, , ОЛ |
, |
, |
, , 0 |
ашах — ну— = —іДг— =1120 кгс/см2 |
= 112 МПа. |
|||||
И/min
Напряжения в пояске цилиндрической части при испытании газгольдера
о — w— = ——-— =177 кгс/см2 =17,7 МПа.
Ѵѵшах сои
При учете только собственного веса газгольдера (без воды) дополнительные напряжения в цилиндрической части, в соответ ствии с полученными данными, составляют
оп;9
огдоп = 177-jg^ = 28 кгс/см2 = 2,8 МПа.
Имея в виду, что толщина стенки цилиндрической части была принята ранее с некоторым округлением, можно считать получен ное значение дополнительных напряжений вполне допустимым.
