Методические указания к выполнению лабораторных работ с дисциплины "Основы расчета иконструирования машин и аппаратов пищевых производств", страница 22

СОДЕРЖАНИЕ    ОТЧЕТА

Название,  цель работы,   схема установки,  журнал наблюдений, расчет относительной погрешности методики расчетов.

КОНТРОЛЬНЫЕ   ВОПРОСЫ.

1.  Какая  нагрузка называется критической?

2.  От чего зависит величина критической нагрузки?

3.  По какой формуле  определяется Р_кр?

4.  Каков порядок расчета устойчивости цилиндрических оболочек?

5.  Как повысить устойчивость цилиндрических оболочек?

6.  Приведите  примеры потери устойчивости в промышленности и в быту.

Лабораторная работа № 6.

РАСЧЕТ ПЛОСКИХ КРУГЛЫХ ДНИЩ АППАРАТОВ

Широкое распространение плоских круглых днищ обусловлено их простотой изготовления и используются они в основном в аппаратах, работающих при малом или атмосферном давлении.

Расчетная схема для плоского неоребренного днища может быть аналогична схеме расчета круглой пластины, закрепленной шарнирно или жестко (см.рис.1), нагруженной равномерно распределенной нагрузкой Р.

а)шарнирно опертого б)жестко закрепленного

Задача расчета состоит в отыс­кании толщины пластины, удовлетворяющей условиям прочности, величины изги­бающих моментов, действующих в ра­диальном и окружном направлениях, прогибы и углы поворота нормали пластинки, а также напряжении от моментов. Для рассматриваемых условий нагружения, толщина плас­тины δ может быть определена по           формуле:

Рис.1 Схемы к расчету плоского днища

а) шарнирно опертого  

б) жестко закрепленного

где: R -радиус пластины, м

р - внутреннее давление, Па

к - опытный коэффициент, величина которого зависит от способа заделки днища: при шарнирной задел­ке к = 0,3, а при жесткой- к= 0,18 (фланцевое  крепление днища относится к жесткой заделке)

δ _с - прибавка на коррозию (δ _с = 0,001 ÷ 0,003, м)

[σ]- допускаемое напряжение, Па

-для шарнирно опертой  пластины:

                                                (2)

-для жестко закрепленной по контуру пластины:

                                               (3)

где: r -текущее значение радиуса сечения пластины, м

       μ -коэффициент Пуассона.

Аналогично имеются различия в формулах расчета прогиба f и угла поворота φ нормали пластины:

-для шарнирно опертой  пластины:

                                    (4)

-для жестко заделанной по контуру пластины:

                                                (5)

где: D-жесткость пластины, H∙м

Неизвестная величина жесткости определяется по выражению:

где: Е - модуль упругости пластины, Н/м² ;

h - толщина пластины, м.

 И наибольшие нормальные напряжения могут быть найдены для опасных сечений по формулам:

Тогда, эквивалентные напряжения, подсчитанные по теории прочности наибольших касательных напряжении, равны:

где:  σ_z - напряжение по вертикали, но т.к. по условию применения плоских пластин давление неболь­шие, то третьим напряжением можно пренебречь;