Розрахунок корпуса на міцність

Для розрахунку на міцність просторових оболонок, що працюють із надлишковим тиском, використовують рівняння Лапласа:

Т _м Т _к

---- + ---- = r(h _и + h _г),

R _м R _к

який у випадку розрахунку вертикальних циліндричних резервуарів спроститься (тому що R _м = а R _к = R, де R – радіус резервуара) і прийме вигляд:

Т _к

---- = r (h _и + h _г)

R

де Т _м і Т _к – зусилля, віднесені до одиниці довжини, відповідно в меридіональному і кільцевому напрямках; h _и – надлишковий тиск у резервуарі; h _г – гідростатичний тиск.

Розподіл навантажень на стінки резервуара показаний на
рис. 5.4. Кільцеве зусилля Т _к на одиницю довжини окружності пов'язане з напругою s _к і товщиною стінки корпуса d формулою

Т _к = s_к d

З огляду на те, що найбільш небезпечними місцями в конс­трукції стінки резервуара (з погляду можливої руйнації) є зварні з'єднання [2], кільцеві напруги можна прийняти рівними роз­рахунковим опорам на розтяг зварного шва, тобто

s_к = R _р^зв .

Введемо поправкові коефіцієнти й одержимо формулу для визначення товщини стінки корпуса резервуара:

r(h _и n ₁ + h _г n ₂) R

d ––––– ------------,

m ₁ R _р^зв

де n ₁ – коефіцієнт перевантаження від надлишкового тиску і вакууму; n ₂– коефіцієнт перевантаження від гідростатичного тиску; m ₁– коефіцієнт умови роботи; R _р^зв – розрахунковий опір розтягу звар­ного шва. (У практику розрахунків приймають n ₁=1,2; n ₂=1,1; m ₁=0,8).Розрахунковий опір зварних з'єднань на розтяг для сталей, зас­тосовуваних для виготовлення резервуарів, знаходяться в межах 200–450 МПа.

Рис. 5.2. Епюри навантажень на стінки вертикального резервуара

Дата добавления: 2015-09-06