【文章內(nèi)容簡介】 15 1313 ??????? fhnL HS c MPa 1230211423 fhnLDCCHSc?????? ??? H= N C1=2596 mm C2=2573 mm D0封頭齒根出直徑 D0=2540 mm n=40 LC= h3= f1= 2 5 4 022 5 7 32 5 9 0 3 0 7 6 23214 ?????????? ?????S MPa 1415 SKS C? A=2606 mm 262 25 5426 062 ???g mm KC：封頭齒根轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中系數(shù) 3212342?????????? ??????????????hCCAghrKcC 42573259622606265??????????? ???????????CK 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 1 ???S MPa 整體相連式嚙齒式卡箍連接系統(tǒng)的應(yīng)力校核 求法蘭材料的許用應(yīng)力 差值法 ： ? ? 141202104141128 202150 ????? t? ??t? = MPa ? ?? ? 41 ??? ???ttSS?? 均符合條件 差值法 ? ? 150202104150138 202150 ????? t? ??t? = MPa ? ? 2 ??? tS ? ? ? 1 ??? tS ? ? ? 4 ??? tS ? ? ? 3 7 39 ??? tS ? 查表得 Sa= 3 5 010 ??? aSS 均符合要求 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 已知 ? ? ?t? ? ? 4 ??? tS ? ? ? 8 ??? tS ? ??? aSS 均符合條件 (三 )．鞍座計算 按受均布載荷的外伸梁計算支座反力及彎矩，載荷包括容器自重及水壓試驗時 的水的重量，然后按照 JB/T47312021《鋼制臥式容器》作應(yīng)力校核。 多支座臥式蒸壓釜可簡化為受均布載荷的外伸梁 , 見圖 1a。在求解支座反力時 , 選取中間支座梁的截面彎矩作為多余約束力 , 設(shè)想將連續(xù)梁的中間支座截面切開 , 裝以中間鉸 ( 見圖 6) 圖 6 多支座連續(xù)外伸梁受力圖 并由支座截面處轉(zhuǎn)角的連續(xù)條件 , 對每一支座可列出三彎矩方程 4/)()(2 3 131111 ????? ?????? jijiiijji llqlMllMlM 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 從而解出全部未知的支座截面彎矩。求出支座截面彎矩后 , 連續(xù)梁可按一系列單跨簡支梁處理。 q為單位長度上的載荷，其值為 ? ?})1(2/{ lnlamq c ???? m為增壓釜水壓時的總重 )(4 322 ?????? ?筒m 32 ?????? ?水m 38 1 2 mRhV ?????????? ? 3 ????? ?Vm 釜 )3(2 hRhV ?? ?容 4 71 3 0 32 1 2 12 1 2 1 22 ????h 32 )( mV ???? ?容 2 3 3 ????容水m 0 9 0 0 0)(2 ????? 容水釜水筒總 mmmmm Nmm ??? 總 a為釜蓋集中載荷作用點到支座 0的距離取 a==lc=l= 取支座間距 =2500mm= 共 14 段 62 113 ???n Ri= mNq /})16({2 ?????? M0為支座 0 處截面上的軸向彎矩 , 可由各力對點 s 取矩 ( 見圖 6) 求得 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 MNaGqaqRM i???????????? 220220 支座 1的三彎矩方程： 121 FMM ?? )(2 4/2/8/)(220221 ll lqRqaaGllllqF c cicc ????????? G0:釜蓋部分重量 NmG 0 5 2 0 ??? 釜 計算得 F1= 對于支座 2到支座 n1 的三彎方程： 2/4 211 qlMMM iii ???? ?? （ i=2,3,4,n1） 對于支座 n 三彎矩方程由于 Mn1=Mn+1，所以 4/2 21 qlMM nn ???? 圖 7 任意跨受力圖 故可得一下方程組： 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 ????????????????????????????????4/22/42/42/42/42652654254324322321121qlMMqlMMMqlMMMqlMMMqlMMMFMM 由對稱性得 解方程組得： M0==M12 M1==M11 M2==M10 M3==M9 M4==M8 M5==M7 M6= 當(dāng)各支座截面彎矩已知后 , 各跨可按單跨簡支梁處理 , 從而求得支座處反力 , 見圖 6. ?????? GqaR c )(2 010 ?????? ccd l MMqlR 1200 0 3 7 4 6 RRRR doc ???? l MMqlR iici ??? ?12 l MMqlR iidi ??? ?12 lMMMqlRRR iiidicii /)2( 11 ?? ?????? （ i=1,2, , n） 并由對稱性可得： 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 inin RR ?? ? （ i=1,2, ,n） )(2 101 ??????? l MMqlR c )(2 121 ?????? l MMqlR d 11111 RRRR dc ???? 101232 Rl MMMqlR ???????? 92343 Rl MMMqlR ???????? 83454 Rl MMMqlR ???????? 74565 Rl MMMqlR ???????? 5676 ??????? l MMMqlR )1(28 2 1112m a x,1 qlMMMMMlqM iiiiiii ???? ????? （ i=1,2, , n） 由對稱性得： m ax 1,m ax 1,1 ?????? ? ininnin MM （ i=1， 2， n） i=1 時 m a x12,112 010102m a x1,0 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? i=2 時 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 m a x11,102 121212m a x2,1 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? i=3 時 m a x10,92 232322m a x3,2 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? i=4 時 m a x9,82 343432m a x4,3 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? i=5 時 m a x8,72 454542m a x5,4 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? i=6 時 m a x7,62 565652m a x6,5 )1(28 Mql MMMMMlqM ???????? 圖 8 鞍式支座支承的臥式容器 圓筒中間橫截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力，按下列公式計算： 最高點處： eaeac RMRp ??? 211 ?? 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 Pc：計算壓力 = Ra：圓筒的平均半徑 2nia RR ??? Ri：圓筒內(nèi)半徑 =1250mm n? ：圓筒名義厚度 =16mm Ra= e? ：圓筒有效厚度 ????? ne ?? mm M1取跨中最大彎矩最大值 max2,1M = )( 261 ????? ???? 最低點處： PaRMRp eae ac 952 26 241 459 85 212 ????? ??? ，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力計算 當(dāng)圓筒在鞍座平面上或靠近鞍座處有加強圈 或被封頭加強 (即 2/aRA? )時，軸向應(yīng)力 3? 位于橫截面最高點處見 (圖 8)；當(dāng)圓筒未被加強時， 3? 位于靠近水平中心線處 見 (圖 10) 圖 9 支座處圓筒軸向應(yīng)力位置 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 10 圓筒切向剪應(yīng)力位置 eaeac RKMRp ??? 2123 ?? 這里 M2取鞍座平面上彎矩的最大值 M0， 表 1 系數(shù) K1,K2 條件 鞍座包角? ，（176。） K1 K2 被封頭加強的圓筒，即 A≦ Ra/2,或在鞍座平面上有加強圈的圓筒 120 135 150 未被封頭加強的圓筒 ，即 A﹥ Ra/2,且在鞍座平面上無加強圈的圓筒 120 135 150 查表 1 得 K1= K2= PaRKMRpeaeac 8 2 4 0 9 8 7 8 0 5 1 6232103??????????????? 在橫截面最低點處的軸向應(yīng)力 4? ： 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 PaRKMRpeaeac 64 95 34 81 03 45 98 54 2224????? ??? 圓筒軸向應(yīng)力校核 M P aPa 8 2 4 0 9 8 7},m a x { 4321 ?????? ? ? M P at ????? ? ?t?????? ?},m a x { 4321 滿足條件 水壓試驗狀態(tài)時 M P aTTTT },m a x { 4321 ????? M P aRR PeL 325)( ?? )(},m a x { PeLTTTT RR????? ?滿足條件 （圓筒未被加強） 表 2 系數(shù) K3,K4 條件 鞍座包角? ，（176。） K3 K4 圓筒在支座平面上有加強圈 120 135 150 圓筒在支座平面上無加強圈，即 A﹥Ra/2,或 靠近鞍座處有加強圈 120 135 150 圓筒被封頭加強（即 A≦ Ra/2） 120 135 150 圓筒在鞍座平面上無加強圈或靠近鞍座處有加強圈，其最大剪應(yīng)力 τ位于靠近鞍座邊角處。 這里 F 取支座反力中的最大值 R0=， K3= Ra= 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 ????? ne ?? mm hi：封頭曲面深度， hi=； A：鞍座底板中心線至封頭 切線的距離， A=a=； 則 PahLALRFKiea 0 2 9 0 1 4 2)3435(0 1 3 0 3 7 4 3423?????????????????????????? 切向剪應(yīng)力的校核 圓筒的切向剪應(yīng)力不應(yīng)超過設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力的 倍，即 τ≤[σ]t τ= ≤ [σ]t=，滿足條件 表 3 系數(shù) K5,K6 鞍座包角 ? ，（176