2 Расчет корпуса аппарата

 

 

2.1 Расчет цилиндрической обечайки

 

 

2.1.1 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНУТРЕННиМ ДАВЛЕНИЕМ

 

 

1) Для рабочих условий:

 

 

 

где

 

 

 

=> S = 14 (мм).

 

Проверка :

 

 

 

 

2) Для гидравлических испытаний:

 

 

 

где

 

 

 

=> S = 16 (мм).

 

Проверка :

 

 

 

 

 

2.1.2 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНЕШНиМ ДАВЛЕНИЕМ

 

 

1) Для рабочих условий (E = 202000 МПа):

 

 

 

где

 

 

 

 

 

где K2 = 0,69 (из черт. 5, ГОСТ 14249-89),

при

 

 

 

 

=> S = 14 (мм).

 

Проверка :

 

 

где:

а) Допускаемое давление из условия прочности , МПа :

 

 

 

б) Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости , МПа :

 

 

при

 

2) Для гидравлических испытаний (E = 210000 МПа):

 

 

 

где

 

 

 

 

 

где K2 = 0,695 (из черт. 5, ГОСТ 14249-89),

при

 

 

 

 

=> S = 14 (мм).

 

Проверка :

 

 

где:

а) Допускаемое давление из условия прочности , МПа :

 

 

 

б) Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости , МПа :

 

 

при

 

 

 

2.1.3 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ совместнЫМ действиеМ и

 

 

1) Для рабочих условий:

 

Осевое сжимающее усилие:

 

 

 

Допускаемое осевое сжимающее усилие:

 

 

 

где:

а) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности , Н:

 

 

 

б) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости , Н:

 

 

т. к., если , то ,

 

где

 

 

 

Проверка на устойчивость:

 

 

 

 

=> необходимо увеличить толщину стенки цилиндрической обечайки S = 18 (мм), при этом:

 

Осевое сжимающее усилие:

 

 

 

Допускаемое осевое сжимающее усилие:

 

 

 

где:

а) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности , Н:

 

 

 

б) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости , Н:

 

 

т. к., если , то ,

 

где

 

 

 

При этом изменяется допускаемое внешнее давление [ ], МПа:

 

 

 

где:

а) Допускаемое давление из условия прочности , МПа :

 

 

 

б) Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости , МПа :

 

 

при

 

 

Проверка на устойчивость:

 

 

 

 

2) Для гидравлических испытаний:

 

Осевое сжимающее усилие:

 

 

 

Допускаемое осевое сжимающее усилие:

 

 

 

где:

а) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности , Н:

 

 

 

б) Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости , Н:

 

 

т. к., если , то ,

 

где

 

 

 

 

При этом изменяется допускаемое внешнее давление гидравлических испытаний [ ], МПа:

 

 

 

где:

а) Допускаемое давление из условия прочности , МПа :

 

 

 

б) Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости , МПа :

 

 

при

 

 

Проверка на устойчивость:

 

 

 

 

=> толщину стенки цилиндрической части корпуса принимаем равной (из расчета на совместное действие и ).

 

 

2.2 Расчет конической обечайки с тороидальным переходом

 

 

1) Для рабочих условий:

 

 

 

где

 

 

где

при (из черт. 27, ГОСТ 14249-89)(при );

(из черт. 29, ГОСТ 14249-89)(при ).

=>

 

Проверка:

 

 

 

где

при (из черт. 28, ГОСТ 14249-89)(при );

(из черт. 30, ГОСТ 14249-89)(при ).

 

 

2) Для гидравлических испытаний:

 

 

 

где

 

 

 

где

при (из черт. 27, ГОСТ 14249-89)(при );

(из черт. 29, ГОСТ 14249-89)(при ).

=>

 

Проверка:

 

 

 

где

при (из черт. 28, ГОСТ 14249-89)(при );

(из черт. 30, ГОСТ 14249-89)(при ).

 

 

=> толщину стенки конической обечайки с тороидальным переходом принимаем равной (из расчета для гидравлических испытаний).

 

 

Расчетные длины переходных частей.

 

 

 

 

 

Диаметр гладкой конической обечайки с тороидальным переходом.

 

2.3 Расчет ГЛАДКОЙ конической обечайки

 

 

2.3.1 РАСЧЕТ ГЛАДКОЙ КОНИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ

 

1) Для рабочих условий:

 

 

 

где

 

 

=>

 

Проверка:

 

 

 

 

 

2) Для гидравлических испытаний:

 

 

 

где

 

 

 

=>

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

2.3.2 РАСЧЕТ ГЛАДКОЙ КОНИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНЕШНиМ ДАВЛЕНИЕМ

 

1) Для рабочих условий:

 

Из расчета цилиндрической обечайки на наружное давление:

 

Проверка:

 

где

где

 

при – диаметр меньшего основания конической обечайки.

 

1) Для гидравлических испытаний:

 

Из расчета цилиндрической обечайки на наружное давление:

 

Проверка:

 

где

где

 

при – диаметр меньшего основания конической обечайки.

 

=> толщину стенки конической обечайки принимаем равной (из расчета на внутреннее давление).

 

 

2.4 Расчет ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ обечайки

 

 

2.4.1 РАСЧЕТ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ

 

1) Для рабочих условий:

 

 

 

где

 

 

 

=>

 

Проверка :

 

 

 

 

2) Для гидравлических испытаний:

 

 

 

где

 

 

 

=> S = 16 (мм).

 

Проверка :

 

 

 

 

=> толщину стенки эллиптической обечайки принимаем равной (из расчета для гидравлических испытаний).