При изготовлении сферического резервуара применяют сталь 15ХСНД:
Её предел прочности sв=520мПа, предел тякучести sт=350 мПа.
Допустимое напряжение можно определить:
[s]р= sт/n , где n-коэффициент запаса=1,5
[s]р=350/1,5=233,3 мПа
Толщина стенки сферического резервуара определяется по формуле:
S0 = PR0/2s ,
где
P- давление жидкости в резервуаре=1,98 мПа
R0- радиус сферы=6м
s- напряжение в стенке резервуара, мПа
Из условия s£[s]р примем что s= [s]р=233,3 мПа
Подставив исходные данные P,R0,s в формулу получим:
S0 =1,98´6´103/233,3=23,5 (мм)
Примем толщину стенки S0=24мм
Расчёт объёма и площади поверхности сферы
Объём сферы определяется по формуле: V=4R03/3=4´4.13´63/3= 904.8 (м3) , примем V=905(м3)
Площадь поверхности сферы определяется по формуле:
S= pD2,
где D-диаметр сферы=12 м
S= pD2=3.14´(12´103)2=452.2´103(мм)
Для расчёта объёма резервуара наиболее предпочтительной является конструкция показанная в таблице на рисунке . При диаметре сферы d=12м и объёме резервуара V=905м3 число элементов(лепеcтков)nл составляет 24штуки.
Расчёт длины кольцевых и меридианных швов
Примем высоту шарового сегмента h0=1м, тогда h=d-2h0 , где
h0=высота шарового сегмента
dсег=2a
Радиус шарового сегмента находится по формуле
a=Öh0´(2R0-h) =1(12-1)=3.32м
Длина кольцевого шва равна: Lk =p dсег , где
dсег=диаметр сегмента=2a
Lk=3.14´6.64=20.8 (м)
Длина меридионального шва определяется по формуле
Lм=l=2pR0a/360 , где
a=центральный угол=1250, который был найден графическим путём, из построения графического резервуара в масштабе 1:100
Lм=l=2´3.14´6´125/360=13,09(м)
Ширина одного лепестка в зоне соединения со сферическим днищем составляет:
Проверочный расчёт кольцевого и меридианного швов
Давление распределяется равномерно по внутренней поверхности сферического резервуара. На сварные швы действует усилие N, которое стремится разорвать изделие: N=P×S , где S площадь днища (Sд) и сферической части без днищ (Sсф). Площадь днища определяется по формуле :
Площадь двух лепестков (Sсф2) сферической части резервуара без днищ определяется по формуле :
Напряжение, возникающее в кольцевом шве равно:
Напряжение, возникающее в меридиональном шве, между двумя лепестками сферической части резервуара рано:
Так как напряжения в кольцевом и меридиональном меньше допустимого sр
Конструкция стыка с размерами
Условное обозначение сварного соединения – С18.
Рисунок - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей:
1), 2) – соединяемые детали;
3) – флюсовая подушка.
Рисунок - Конструктивные элементы сварного шва (швы №1 и №2, рисунок
1), 2) – соединяемые детали;
3) – сварной шов – трехслойный (выполнен за три прохода).
Дата: 2019-05-29, просмотров: 250.