Расчет эллиптического днища

 

Согласно заданию в аппарате предусмотрены эллиптические днище и крышка.

Для днища и крышки принята сталь 08Х18Н10Т (см. п.1.2) с допускаемым напряжением [σ] =168 МПа и модулем упругости Е=2·10⁵ МПа.

В процессе работы аппарата днище корпуса испытывает следующие деформации:

растяжение от внутреннего давления,

сжатие (потеря устойчивости формы днища) от наружного давления - давления в рубашке.

 

Толщина стенки днища, нагруженного внутренним расчетным избыточным давлением, определяется выражением

 

Рисунок 3 - Внутреннее давление Р_р, действующее на днище корпуса.

 

=

 2,39 мм (24)

 

Здесь R - радиус кривизны в вершине днища. Для стандартного эллиптического днища R = D = 800 мм.,

φ - коэффициент прочности сварного шва. Принимаем днище не сварное, а цельное штампованное, поэтому φ = 1.

 

Рисунок 4 - Внешнее давление Р_Н, действующие на днище корпуса.

 

Толщина стенки днища, нагруженного наружным давлением, рассчитывается по формуле

 

(25)

 

где К_Э - коэффициент приведения радиуса кривизны эллиптического днища.

Предварительно принимаем К_Э =0,9.

 

Конструктивная прибавка к расчетной толщине днища

 

С' = С₁ + С₂ + С₃.

 

Здесь также С₁= П∙τ+С_Э = 0,1∙5+0 = 0,5 мм - прибавка на коррозию,

С₂ = 0,4 мм (для толщины 6 мм по табл. Д1, приложение Д) - прибавка на минусовой допуск изготовления листа,

С₃ =0,3 мм (см. п.2.2.5) - прибавка на утончение при изготовлении днища.

В результате получаем:

 

С' = 0,5 + 0,4 + 0,3 = 1,2 мм.

Толщина днища с учетом прибавок

 

S₁^’= S_1R + C^’ = 2,17+ 1,2 = 3,37 мм ≈ 4,0 мм.

 

Исполнительная толщина стенки днища, принятая по стандарту (табл. Д1, приложение Д) S₁ = 4 мм.

 

Для эллиптических днищ, если длина цилиндрической отбортованной части h, больше параметра

 

, т.е.  < h, то толщина стенки днища S₁ должна быть не менее толщины стенки обечайки, т.е. S₁ ≥ S.

Длину (высоту) отбортованной части при D =800 мм и S₁ =4 мм принимаем по таблице Д1 приложения Д: h = 25 мм.

Определяем параметр

 

 (26)

 

Замечаем, что = 47,33> h=25, поэтому можно принять S₁ <S. Принимаем S₁ =4 мм.

Толщину крышки аппарата принимают такой же как и толщину днища S₁ =4 мм.