Расчет гладких циллиндрических обечаек, работающих под наружним давлением

РАСЧЕТ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК,

РАБОТАЮЩИХ ПОД НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ

условие устойчивости имеет вид

Рассмотрим аппарат, работающий в зоне упругой деформации.

1. Аппарат работает под одним наружным давлением р_н

1. Расчетная толщина стенки

(1)

Коэффициент К₂ определяется по номограмме рис 5 (ГОСТ 14249-89)

1.2. Исполнительная толщина стенки

S S_p + C (2)

1.3 Определение критической длины обечайки l_o

(3)

4. В зависимости от длины обечайки определяем величину  по условию устойчивости в пределах упругости

(4)

Для коротких обечаек

(5)

Для длинных обечаек

(6)

Для коротких обечаек можно использовать более точную формулу

(7)

где z – число волн, R=D/2.

4. Допускаемое наружное давление

(8)

где _п – допускаемое наружное давление из условия прочности

(9)

_Е- допускаемое напряжение из условия устойчивости в пределах упругости

(10)

1.6. Определение расчетной длины обечайки l длину примыкающего элемента l₃ определяют исходя из типа днища.

Для конических обечаек или днищ с отбортовкой ( рис.1)

(11)

Для конических обечаек без отбортовки

(12)

2. Обечайки, нагруженные осевым растягивающим усилием F

2.1Определение исполнительной толщины стенки

(13)

где _Т – коэффициент прочности кольцевого шва цилиндрической или конической обечаек, по таблице 17.

2.2 Допускаемое осевое растягивающее усилие

(14)

3. Обечайки, нагруженные осевым сжимающим усилием

(15)

где F_п- допускаемое осевое сжимающее усилие , определяется из условия прочности

(16)

F_Е- допускаемое осевое сжимающее усилие в пределах упругости определяется из условия устойчивости

(17)

F_E1 – дожимающее осевое усилие из условия местной устойчивости в пределах упругости

(18)

F_E2- дожимающее осевое усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости

(19)

Гибкость  определяют по формуле

(20)

Приведенную расчетную длину l _пр определяют в зависимости от расчетной схемы

(ГОСТ 14249-89 черт.7, с.14 ); если l/D  10 то в формуле (17) F_E=F_E1

Для рабочих условий допускаемое сжимающее усилие

(21)

Коэффициенты  ₁ и ₂ находятся по чертежам 8 и 9 ГОСТ 14249-89

4. Обечайки, нагруженные изгибающим моментом М

(22)

где _п- допускаемый изгибающий момент из условия прочности

(23)

_Е – допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости

(24)

Для рабочих условий (n_у=2,4 ) допускаемый изгибающий момент равен

(25)

Коэффициент ₃ определяется по чертежу 10 ГОСТ 14249-89 с.17

Коэффициент ₃ аналогичен коэффициенту ₁

5. Обечайки, нагруженные поперечными усилиями

(26)

Q_п- допускаемое поперечное усилие из условия прочности

(27)

Q_E - допускаемое поперечное усилие из условия устойчивости в пределах упругости

(27)

6. Обечайка, работающая под совместным действием р_н, Q , M , F

(28)

 по ( 8 ) , F по ( 15) ,  по ( 22 ) , Q по ( 26 ).