Расчет прямоугольных сосудов прочность
Шаг 1: для начала расчета задайте давление
Расчетное давление р = МПа
Расчетная температура Т = ºС
Шаг 2: выберите тип днища
Тип днища (см. эскиз днища):
Коэффициент конструкции днища К =
Шаг 3: задайте диаметр и толщину днища
мм
Толщина стенки днища s1 = мм
Толщина
цилиндрической части днища s = мм
Шаг 4: выберите материал днища
Марка стали днища
Допускаемое напряжение [σ] = МПа
Шаг 5: уточните прибавки к толщине стенки
Прибавка на коррозию c1 = мм
Компенсация минусового допуска c2 = мм
Технологическая прибавка c3 = мм
Шаг 6: уточните коэффициент сварного соединения
Шаг 7: если выбран тип дниша 1,2 или 6
Катет приварки днища a = мм
Шаг 8: если выбран тип дниша 9
Высота цилиндрической части
днища h1 = мм
Радиус закругления r = мм
Шаг 9: если выбран тип дниша 10
Толщина днища
в зоне кольцевой проточки s2 = мм
Радиус закругления r = мм
Угол γ = º
Шаг 10: если выбран тип дниша 11 или 12
Толщина днища
в зоне уплотнения s2 = мм
Наименьший наружный диаметр
утоненной части крышки D2 = мм
Шаг 11: задайте отверстия в днище
Количество отверстий
Диаметр отверстия 1 d1 = мм
Диаметр отверстия 2 d2 = мм
Диаметр отверстия 3 d3 = мм
Коэффициенты запаса прочности днища
По толщине S1:
Эскиз днища
Результаты расчета днища
При расчете обратите внимание на допускаемые напряжения сталей:
1. При расчетных температурах ниже 20°С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20°С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.
2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.
3. Для стали марки 20 при Re20e20 / 220.
4. Для стали марки 10Г2 при Rр0,220р0,220 / 270.
5. Для стали марок 09Г2С, 16ГС классов прочности 265 и 296 по ГОСТ 19281 допускаемые напряжения независимо от толщины листа определяют для толщины свыше 32 мм.
6. При расчетных температурах ниже 200°С сталь марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ применять не рекомендуется.
7. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на 0,83 при темепературах до 550°С.
8. Допускаемые напряжения для сортового проката из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на отношение Rр0,2 / 240 при темепературах до 550°С, где Rр0,2 – предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949.
9. Допускаемые напряжения для поковок и сортового проката из стали марки 08Х18Н10Т умножают на 0,95 при темепературах до 550°С.
10. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х17Н14М3 умножают на 0,9.
11. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х18Н11 умножают на 0,9, для сортового проката допускаемые напряжения умножают на 0,8.
12. Допускаемые напряжения для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на 0,88.
13. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на на отношение Rр0,2 / 250, где Rр0,2 – предел текучести материала поковок определен по ГОСТ 25054 (по согласованию).
Примечания:
1. Расчет толщины стенки плоской крышки и днища проводится по методике ГОСТ-34233.2-2017.
2. Значения полей, выделенных цветом заполняются автоматически из внутренней базы данных, при желании можно вводить свои значения.
3. Допускаемые напряжения определены согласно ГОСТ-34233.1-2017.
ВАЖНО:
4. Используя данный сервис Вы подтверждаете, что используете программу на свой страх и риск исключительно в ознакомительных целей. Администрация ресурса ответственности за результаты расчета не несет. Назначение программы – предварительные расчеты для последующего самостоятельного расчета но действующим Нормам расчетов прочности.
Методика расчета по ГОСТ 34233.2-2017:
7.2 Расчет плоских круглых днищ и крышек.
7.2.1 Толщину плоских круглых днищ и крышек сосудов и аппаратов, работающих под внутренним избыточным давлением, вычисляют по формулам
, где
.
7.2.2 Коэффициент К в зависимости от конструкции днищ или крышек определят по таблице 4.
Таблица 4.
7.2.3 Ко для днищ и крышек, имеющих одно отверстие, вычисляют по формуле
7.2.4 Ко для днищ и крышек, имеющих несколько отверстий, вычисляют по формуле
Коэффициент Ко определяют для наиболее ослабленного сечения. Максимальную сумму для длин хорд отверстий в наиболее ослабленном диамтральном сечении днища или крышки определяют согласно рисунку 19 по формуле .
Основные расчетные размеры отверстий указаны на рисунках 16,17.
7.2.5 Ко для днищ и крышек без отверстий принимают равным 1.0.
7.2.6 Во всех случаях присоединения днища к обечайке минимальная толщина плоского круглого днища должна быть не менее толщины обечайки, вычисленной в соотвествии с 5.3.
7.2.7 Допускаемое давление на плоское днище или крышку вычисляют по формуле
7.2.8 Толщину s2 для типов соединения 10,11 и 12 (см. таблицу 4) вычисляют по формулам:
Количество посетителей, выполняющих расчеты On-line:
Возникли вопросы, пожелания? Оставьте свой отзыв!
Михаил (22.07.2020)
очень удобно.Спасибо
Александр (24.04.2020)
необходим расчёт согласно ГОСТ 34233.2-2017 рис. 18
Admin (17.04.2020)
Спасибо за отзыв. Стали будут добавлены.
Babay Alex (17.04.2020)
Хотелось бы увидеть в применяемых сталях марки 40Х и 30ХГСА. Очень часто использую этот сервис, но теряю много времени на подгонку расчетов под эти марки сталей. А в целом удобный сервис. Спасибо!
Admin (04.03.2020)
Проверил, всё работает. ГОСТ исправим. Спасибо за отзыв.
Павел (04.03.2020)
Разбираться некогда, но для типа 11 именно у меня (мож глюк браузера, не знаю) при изменении исходных данных изменяются подставляемые значения в результатах расчета, но сам результат не меняется. Ввел ошибочно, исправил и вот случайно заметил. Проверьте. Ну и ГОСТ конечно новый 34233.2-2017
юрий (18.10.2019)
что означает в формулах точка с запятой?
Виталий (05.07.2019)
Спасибо, очень полезно. Для типа 11 не понятно как учитываются болтовые отверстия. В поле “Шаг 11” предусмотрены только 3 отверстия в центральной части фланца. Хотелось бы побольше.
Дмитрий (12.04.2019)
Спасибо. Добавьте, пожалуйста, расчет для типа 18. Бывает очень нужно по работе.
Дмитрий (27.03.2019)
Спасибо, ребята. Можно ли добавить возможность распечатки результатов?
Александр (уФА конструктор) (20.03.2018)
Спасибо. Очень удобно. Спасибо.
Алексей (03.12.2017)
В 95% случаев используется плоская крышка с дополнительным краевым моментом по рис 18 ГОСТ Р 52857.2-2007. Очень хотелось бы увидеть тут данный расчёт.
Алексей (21.11.2017)
нет расчёта крышки с дополнительным краевым моментом по рис 18 ГОСТ Р 52857.2-2007
Azamat (19.03.2017)
Thanks a iot
Источник
Если толщина стенок цилиндра мала по сравнению с радиусами и , то известное выражение для тангенцальных напряжений приобретает вид
т. е. величину, определенную нами раньше (§ 34).
Для тонкостенных резервуаров, имеющих форму поверхностей вращения и находящихся под внутренним давлением р, распределенным симметрично относительно оси вращения, можно вывести общую формулу для вычисления напряжений.
Выделим (Рис.1) из рассматриваемого резервуара элемент двумя смежными меридиональными сечениями и двумя сечениями, нормальными к меридиану.
Рис.1. Фрагмент тонкостенного резервуара и его напряженное состояние.
Размеры элемента по меридиану и по перпендикулярному к нему направлению обозначим соответственно и , радиусы кривизны меридиана и перпендикулярного к нему сечения обозначим и , толщину стенки назовем t.
По симметрии по граням выделенного элемента будут действовать только нормальные напряжения в меридиальном направления и в направлении, перпендикулярном к меридиану. Соответствующие усилия, приложенные к граням элемента, будут и . Так как тонкая оболочка сопротивляется только растяжению, подобно гибкой нити, то эти усилия будут направлены по касательной к меридиану и к сечению, нормальному к меридиану.
Усилия (Рис.2) дадут в нормальном к поверхности элемента направлении равнодействующую ab, равную
Рис.2. Равновесие элемента тонкостенного резервуара
Подобным же образом усилия дадут в том же направлении равнодействующую Сумма этих усилий уравновешивает нормальное давление, приложенное к элементу
Отсюда
Это основное уравнение, связывающее напряжения и для тонкостенных сосудов вращения, дано Лапласом.
Так как мы задались распределением (равномерным) напряжений по толщине стенки, то задача статически определима; второе уравнение равновесия получится, если мы рассмотрим равновесие нижней, отрезанной каким-либо параллельным кругом, части резервуара.
Рассмотрим случай гидростатической нагрузки (рис.3). Меридиональную кривую отнесем к осям х и у с началом координат в вершине кривой. Сечение проведем на уровне у от точки О. Радиус соответствующего параллельного круга будет х.
Рис.3. Равновесие нижнего фрагмента тонкостенного резервуара.
Каждая пара усилий , действующих на диаметрально противоположные элементы проведенного сечения, дает вертикальную равнодействующую bс, равную
сумма этих усилий, действующих по всей окружности проведенного сечения, будет равна ; она будет уравновешивать давление жидкости на этом уровне плюс вес жидкости в отрезанной части сосуда .
Отсюда
Зная уравнение меридиональной кривой, можно найти , х и для каждого значения у, и стало быть, найти , а из уравнения Лапласа и
Например, для конического резервуара с углом при вершине , наполненного жидкостью с объемным весом у на высоту h, будем иметь:
тогда
Для сферического сосуда радиусом , находящегося под внутренним давлением , по симметрии ; тогда из уравнения (Лапласа), так как
и
Если меридиональная кривая будет иметь переломы с разрывом непрерывности угла , то равновесие тонкой оболочки у места перелома может быть обеспечено лишь наличием реакций, приложенных к оболочке по окружности в этом месте. Появление таких реакций обеспечивается устройством специальных колец, способных брать на себя усилия, возникающие в них в связи с неуравновешенностью напряжений по обе стороны точки перелома.
Дальше…
Источник