Цель работы. Целью работы является:

Целью работы является:

– закрепление теоретических знаний и расчетно-практических рекомендаций при расчете на прочность и устойчивость отдельных конструктивных элементов тонкостенных аппаратов, работающих в условиях нагружения низким (до 1 МПа) или средним (до 10 МПа) давлением;

– расчётную работу выполняют по индивидуальному заданию, приведённому в приложении А. Номер индивидуального задания соответствует порядковому номеру студента в групповом журнале. Работу выполняют с использованием государственных стандартов, технической и справочной литературы.

1.2 Состав и объём расчета

Состав и объём расчета определяется заданием. Расчетная работа состоит из пояснительной записки с эскизами, оформленной в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-95 [10].

Пояснительная записка должна содержать следующие разделы:

- титульный лист;

- задание;

- содержание;

- введение;

- эскиз аппарата;

- расчет конструктивных элементов аппарата на прочность;

- заключение;

- список использованной литературы.

В введении описывают современное состояние и область конструирования тонкостенных сосудов и аппаратов, указывают особенности рассчитываемой конструкции, ее достоинства, недостатки, формулируют задачу расчета.

Расчет конструктивных элементов тонкостенного аппарата на прочность проводят в следующем порядке:

1) осуществляют выбор конструкционных материалов для всех элементов аппарата с учетом рабочих температур, агрессивности сред и их концентраций, а также скоростей коррозии материалов аппарата [3, 7, 8];

2) проводят выбор коэффициентов запаса прочности и устойчивости, коэффициентов прочности сварных швов, а также модуля продольной упругости [11, 20];

3) определяют допускаемые напряжения. Расчет допускаемых напряжений для материалов всех конструктивных элементов производят по методике, описанной в работе [11, 20];

4) определяют прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов. Расчет прибавок производят с учетом скорости коррозии материалов и срока службы, как всего аппарата, так и отдельных его конструктивных элементов [2, 4, 11, 20];

5) определяют толщины стенок всех конструктивных элементов аппарата и допускаемые давлений с учетом действия внутреннего или внешнего давлений, а также краевых сил и моментов [2, 4, 11-13, 20];

6) рассчитывают и выбирают стандартные патрубки для подвода и отвода всех продуктов, а также стандартных заготовок (поковок, труб, листов и т.д.) для изготовления отдельных конструктивных элементов аппарата [2, 4]. При этом найденные расчетным путем толщины стенок всех элементов округляют до ближайшего бó льшего по стандарту размера. В меньшую сторону допускается округление, составляющее не более 3 % от расчетной толщины элемента;

7) осуществляют расчет укрепления отверстий [2, 4] на корпусе и рубашке;

8) проводят расчет укрепления корпуса и рубашки аппарата кольцами жесткости [2, 4, 11, 21];

9) выбирают фланцы, лапы и строповые устройства для аппарата. Фланцы выбирают в зависимости от рабочего (условного) давления и условного прохода, а лапы и строповые устройства – от массы аппарата [2, 21];

10) проверяют корпус аппарата на устойчивость от действия поперечной и осевой сжимающих сил, изгибающих моментов, а также от совместного действия всех нагрузок;

11) проверяют все конструктивные элементы аппарата на условие гидравлического испытания [2, 4, 11, 12, 20].

В заключении в виде таблицы приводят основные характеристики тонкостенного аппарата.

В расчетной работе для каждого рассчитываемого элемента (крышка, корпус, днище, рубашка и т.д.) или элемента, выбираемого по нормативно-технической документации, должен быть представлен изображение этого элемента с указанием всех номинальных размеров. Изображение выполняют карандашом, с использованием чертежных инструментов.

Индивидуальные задания для расчета тонкостенного аппарата на прочность и схема аппарата приведены в приложении А.