Расчет элементов корпуса варочного котла на прочность, страница 2

                                       ;                                                                     (3.11)

    где [N] – допускаемое число циклов нагружения;

n_N – коэффициент запаса прочности по числу циклов равен 10;

‑ коэффициент запаса прочности по напряжениям равен 2;

A - характеристика материала корпуса котла;

 ‑ максимальная амплитуда напряжений;

B – характеристика материала корпуса котла;

 t – температура процесса варки.

    Определяю максимальное местное напряжение, возникающее у большого основания отбортованного конического элемента (нижнего):

                                               , МПа       (3.12)

МПа

     Определяю максимальное местное напряжение, возникающее у малого основания отбортованного конического элемента (нижнего):

                                              , МПа      (3.13)

МПа

     Определяю максимальное местное напряжение, возникающее у большого основания отбортованного конического элемента (верхнего):

                                              , МПа      (3.14)

МПа

      Определяю максимальное местное напряжение, возникающее у малого основания отбортованного конического элемента (верхнего):

                                              , МПа      (3.15)                                                                         

МПа

   На основании расчетов видно, что максимальное напряжение возникает у большого основания отбортованного конического элемента (нижнего), поэтому ля последующих расчетов принимаю  =175,4 МПа

     Амплитуда напряжений цикла определяется по формуле:

                                               , МПа       (3.16)

     где К - эффективный коэффициент концентрации напряжения равен 1;

  - максимальное напряжение.

 МПа

                                               В=0,66-0,436_Т20;                                                                                                            (3.17)

     где  - предел прочности стали 20К при 20ºС;

_Т20 – предел текучести стали 20К при 20ºС;

В=0,66·412-0,43·245=166,57

 циклов

     Определяю фактическое число циклов нагружения корпуса котла в год:

                                                    , г           (3.18)                                                                         

 года

     3.5 Расчет опор аппарат

  Так как аппарат имеет значительный суммарный вес, при установке применяю колонны составного сечения из двух двутавров.

  Рисунок 7 – Опора аппарата

Рассчитываю общую массу котла:

                                     ; кг                                                                     (3.19)

    где Q_ЦЕЛ – масса целлюлозы, кг;

Q_МЕТ – масса металла конструкции, кг

Q_МЕТ0,1 – масса дополнительного оборудования (штуцера и т.д.), кг

                                           , кг   (3.20)

кг

                                               , кг      (3.21)

кг

кг

Рассчитываю усилие, приходящиеся на одну опору:

                                                     , кг             (3.22)

где n – число опор аппарата.

Q=кг.

    Т.к. лапы устанавливаются на конусных днищах с углом конусности , усилие, воспринимаемое одной лапой, разложиться на две составляющие. Из них . Это усилие представлено на наклонной опорной поверхности как распределенная нагрузка с интенсивностью:

                                                        g=               (3.23)

 где А – длина образующей наклонной лапы, м

g=

     Рассчитываю изгибающий момент в сечении наклонной плоскости лапы между ребрами:

                                                 , кг·м²                                    (3.24)                                                                                         

                                                                                                                                      

где l – расстояние между ребрами, м