Расчет и проектирование сварных соединений

Расчётная схема и данные для расчётаРисунок Расчётная схема резервуараДлина цилиндрической части сосуда, включая длину цилиндрической отбортовки днищ Длина выступающей части сосуда, включая отбортовку днища Высота выпуклой части днища Внутренний диаметр обечайки Толщина стенки обечайки Длина свободно выступающей части эквивалентного сосуда Расстояние между опорами Угол охвата седловой опоры Ширина опоры Вес аппарата заполненного водой G=33020Н. В качестве расчётной схемы для определения опорных усилий, моментов и поперечных сил принимаем балку кольцевого сечения, шарнирно опёртую в местах расположения опор.Нагрузки балки определяем по формулам: Опорное усилие рассчитывается по формуле: 2.3.4. Момент над опорой определяется по формуле:Максимальный момент между опорами найдём по формуле:Поперечное усилие в сечении оболочки над опорой определяется по формуле:Проверка несущей способности обечайки в сечении между опорами: Условие прочности:где для и Условие устойчивости:Допускаемый изгибающий момент определяется по формуле:где - допускаемый изгибающий момент из условия прочности рассчитывается по формуле:- допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости рассчитывается по формуле:где - модуль продольной упругости при расчётной температуре, МП; - коэффициент запаса устойчивости для рабочих условий.Проверка несущей способности оболочки в области опорного узла.Параметры системы:Общее осевое мембранное напряжение изгиба, действующее в области опорного узла, определяется по формуле:Условия прочности:где - допускаемое опорное усилие от нагружения в осевом направлении, рассчитывается по формуле: - допускаемое опорное усилие от нагружения в окруженном направлении определяется по формуле:где - предельные напряжения изгиба, рассчитываются по формулам: - коэффициент, учитывающий влияние ширины пояса опоры; - коэффициенты, учитывающие влияние угла обхвата; - коэффициент, учитывающий влияние расстояния до днища; - коэффициент, учитывающий влияние ширины пояса опоры.где - для рабочих условий; - определяют по чертежу в зависимости от и; - коэффициент, представляющий отношение местных мембранных напряжений к местным напряжениям изгиба. - коэффициент, учитывающий степень нагрузки общими мембранными напряжениями. Для определения - коэффициент, учитывающий влияние ширины пояса опоры; - коэффициент, учитывающий влияние угла охвата; - коэффициент, учитывающий влияние расстояния до днища. Для определения Условие прочности выполняется. Условие устойчивости:где - эффективное осевое усилие от местных мембранных напряжений, действующих в области опоры, определяется по формуле: Допускаемый изгибающий момент находится по формуле:где - допускаемый изгибающий момент из условия прочности, рассчитывается по формуле: - допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости, определяется по формуле: Допускаемое поперечное усилие определяется по формуле:где - допускаемое поперечное усилие из условия прочности, находится по формуле: - допускаемое поперечное усилие из условия устойчивости в пределах упругости, рассчитывается по формуле: Условие устойчивости выполняется4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ4.1. Выбор наиболее экономичного варианта изготовления сварной конструкцииВыбор наиболее экономичного способа изготовления осуществляется путем расчета технологической себестоимости.Технологическая себестоимость не определяет всех затрат на изделие. По ней ведется только сравнение вариантов технологии изготовления.Технологическая себестоимость рассчитывается по формуле, где – технологическая себестоимость, руб.; – затраты на основные материалы, руб.; – затраты на сварочные материалы, руб.; – расходы на заработанную плату, руб.; – расходы на силовую электроэнергию, руб.; – расходы на амортизацию оборудования, руб. – расходы на амортизацию спецоснастки, руб.Полученные результаты затрат технологической себестоимости сводятся в таблицу 7.3 для сравнения их по вариантам.Таблица 7.3– Затраты технологической себестоимости.Наименование затратТехнологическая себестоимость, руб.По базовому вариантуПо проектируемому вариантуНа программуНа изделиеНа программуНа изделиеСварочные материалыСварочная проволокаЗащитный газ32700032703270003270Заработная плата435200435255600556Затраты на электроэнергию45700457457045,7Амортизация оборудования6706,7230023Итого80850080853895003895ВЫВОДЫВ соответствии с заданием на курсовое проектирование – «Расчет резервуара» была проделана следующая работа: составлена качественная оценка заданной конструкции в соответствии с требованиями по обеспечению технологичности конструкции изделия.1. Резервуар для хранения жидкостей изготавливается из низкоуглеродистой низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19282. Свариваемость данной стали хорошая.2. В качестве основных способов сварки выбрана автоматическая сварка под флюсом и механизированная сварка в среде защитных газов. Применение механизированной и автоматической сваркиповышает производительность и культуру труда, 3. В качестве сварочных материалов использовались - при механизированной сварке сварочная проволока СВ-08Г2С по ГОСТ 2246 диаметром 1,2 мм и углекислота сварочная по ГОСТ 8050. При автоматической сварке — сварочные материалы шведского производства фирмы ESABпроволока ОК Autrod12.22 диаметром 4 мм и флюс Fluх 10.71.5. Рассчитаны основные размеры и проведен расчет на прочность и жесткостьСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Алешин Н. П., Акулов А. И., Чернышев Г. Г. и др.; Сварка. Резка. Контроль: справочник в 2 т. Под ред. Н.П. Алешина и [и др.]. М.: Машиностроение, 2004. 619 с.2. Иванова И.В. Технология и оборудование сварки плавлением. СПб.: Изд-во ПИМаш, 2010. 20 с. 3. ГОСТ 14249-81 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность.4. ГОСТ 26202-84 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок.5. ГОСТ 24755-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность укрепления отверстий.6. ОСТ 26-2045-77 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта укрепления отверстий.7. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник.Т.1. – Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2002. – 852 с.