19450 кг – масса воды при гидроиспытании.
Расчет на ветровую нагрузку
В качестве расчетной схемы аппарата колонного типа принимают консольный упругозащемленный стержень. Аппарат по высоте разбивают на 7 участков. Вес каждого участка принимаем сосредоточенным в середине участка. Ветровая нагрузка, распределенная непрерывно по высоте аппарата, заменяется сосредоточенными горизонтальными силами, приложенными в серединах участков.
Определение периода собственных колебаний
Период основного тона собственных колебаний аппарата постоянного сечения определяем по формуле:
(2.98)
где, (2.99)
где, I – момент инерции верхнего основного металлического сечения аппарата относительно центральной оси;
IF – минимальный момент инерции подошвы фундамента:
СF – коэффициент неравномерности сжатия грунта; выбирается в зависимости от плоскости грунтов по табл.16.
Так как АF = 11,1 м2 СF = 6*10-7 Н/м2.
Рабочие условия:
Е = 1,91*1011 Н/м2
Т0 = 1,65.
Гидроиспытаник
Е = 1,99*1011 Н/м2.
Т0 = 2,7.
Величины постоянные для всех состояний.
Аппарат
Таблица 14
Показатели | Участки | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
xi | 48 | 40 | 32 | 24 | 16 | 8 | 2 |
K | 0,7 | ||||||
0,923 | 0,769 | 0,615 | 0,462 | 0,307 | 0,154 | 0,034 | |
g0 | 450 | ||||||
Qi | 1,64 | 1,55 | 1,44 | 1,34 | 1,17 | 1 | 1 |
0,9 | 0,65 | 0,44 | 0,27 | 0,12 | 0,04 | 0,015 | |
mi | 0,47 | 0,485 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,6 | 0,6 |
Таблица 15 Площадки
Показатели | Участки | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
xj | 49,4 | 43,2 | 37 | 30,8 | 24,6 | 18,4 | 12,2 | 6 |
ξ | 2,3 | |||||||
0,95 | 0,83 | 0,71 | 0,59 | 0,47 | 0,35 | 0,23 | 0,12 | |
g0 | 450 | |||||||
Qj | 1,65 | 1,59 | 1,5 | 1,42 | 1,35 | 1,22 | 1,1 | 1 |
χj | 1,44 | 1,18 | 0,9 | 0,68 | 0,48 | 0,3 | 0,15 | 0,04 |
mj | 0,47 | 0,48 | 0,49 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,58 | 0,6 |
Определение изгибающего момента от ветровой нагрузки. Изгибающий момент в расчетном сечении следует определять по формуле:
(2.100)
где, Pi – ветровая нагрузка на i-м участке;
(2.101)
Pist – статическая составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке;
(2.102)
Pidyn – динамическая составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке;
(2.103)
Рабочее состояние
а) Статическая составляющая
Нормативное значение статической составляющей:
(2.104)
Значение g0, Qi, K из таблицы 14.
(2.105)
б) Динамическая составляющая
При ε = 0,083, ν = 0,73 (таблица 16), ξ = 2,3.
Gi – масса i-го участка.
G5 = 9000H.
Приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка:
(2.106)
где, di – относительное перемещение i-го участка;
mK – из таблицы 14.
(2.107)
γ = 2/3 = 0,66.
Расчет приведенного относительного ускорения центра тяжести сводим в таблицу 16.
Таблица 16
Показатели | Участки | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
αi | 179,8*10-11 | 143,8*10-11 | 110,2*10-11 | 79*10-11 | 49*10-11 | 23,3*10-11 | 6,1*10-11 |
mi | 0,47 | 0,485 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,6 | 0,5 |
Pist | 12398 | 11718 | 10886 | 10130 | 8845 | 7560 | 3578 |
di*mi*Pist | 10,5*10-6 | 8,2*10-6 | 6*10-6 | 4,2*10-6 | 2,4*10-6 | 1,1*10-6 | 0,13*10-6 |
GK | 28181,5 | 9000 | |||||
αi2*GK | 9,11*10-14 | 5,8*10-14 | 3,4*10-14 | 1,8*10-14 | 0,68*10-14 | 0,15*10-14 | 0,0104*10-14 |
30*10-14 | |||||||
32,53*10-6 | |||||||
108*106 | |||||||
ni | 28,2*10-3 | 22,6*10-3 | 17,3*10-3 | 12,4*10-3 | 7,7*10-3 | 3,7*10-3 | 0,96*10-3 |
При x0 = 0
При x0 = 4
в) Момент от ветровой нагрузки на обслуживающие площадки.
(2.108)
где, - сумма проекций профилей площадок.
≈ 3,9 м2.
При x0 = 0
При x0 = 4
Изгибающий момент в сечении
y-y
z-z
Гидроиспытание
а) Статическая составляющая. Так как принятые расчетные величины Di = 3 м и hi остаются те же, что и в рабочем состоянии.
б) Динамическая составляющая
При ε = 0,138, ν = 0,75 (таблица 16), ξ = 2,8.
Gi – масса i-го участка.
Приведенное относительное ускорение по формуле (2.106). Относительное перемещение i-го участка по формуле (2.107).
γ = 0,66, Е = 1,99*1011 H/м2.
Расчет приведенного относительного ускорения центра тяжести сводим в таблицу 17.
Таблица 17
Показатели | Участки | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
αi | 177,6*10-11 | 142,2*10-11 | 109,1*10-11 | 78,3*10-11 | 48*10-11 | 23,2*10-11 | 6,09*10-11 | |
mi | 0,47 | 0,485 | 0,5 | 0,53 | 0,56 | 0,6 | 0,6 | |
Pist | 12398 | 11718 | 10886 | 10130 | 8845 | 7560 | 3578 | |
αi*mi*Pist | 10,3*10-6 | 8,1*10-6 | 5,9*10-6 | 4,2*10-6 | 2,4*10-6 | 1,1*10-6 | 0,13*10-6 | |
GK | 307226 | 9000 | ||||||
96,9*10-14 | 62,1*10-14 | 36,6*10-14 | 18,8*10-14 | 7,3*10-14 | 1,7*10-14 | 0,11*10-14 | ||
223,5*10-14 | ||||||||
32,13*10-6 | ||||||||
14,4*10-6 | ||||||||
ni | 11,2*10-3 | 9*10-3 | 6,9*10-3 | 4,9*10-3 | 3,1*10-3 | 1,5*10-3 | 0,38*10-3 | |
При x0 = 0
При x0 = 4
в) Момент от ветровой нагрузки на обслуживающие площадки
Момент определяем по формуле (2.108).
При x0 = 0
При x0 = 4
Изгибающий момент в сечении
y-y
z-z
Расчет эксцентричного момента
G = 5000H.
где, Ркр – масса крана укосины (100 кг);
Q – масса грузоподъемного крана укосины (400 кг).
Расчетные изгибающие моменты
Сечение z-z
Сечение y-y
Выбор опоры
Qmax – максимальная приведенная нагрузка принимается равной, большей из двух значений.
или
Значит,
Ближайшее табличное значение: Qmax = 1500*103 кг*с.
Выбираем опору:
Опора ОСТ 26 – 467 -78.
Проверка аппарата на прочность
Расчет напряжений проводят для рабочих условий и условий гидроиспытания.
Рабочее условие
Сечение z-z
F = F1 = G1 = 12172,6 кг.
М = М1 = 3008527 кгс*см.
Р = 0 так как расчетное давление = 1 кгс/см2 наружное.
а) Продольное напряжение:
на наветренной стороне
(2.109)
на подветренной стороне
(2.110)
б) Кольцевые напряжения
(2.111)
в) Эквивалентные напряжения
на наветренной стороне
(2.112)
так как
на подветренной стороне
(2.113)
так как
Условие прочности на наветренной стороне
где, = 1600 кгс/см – допускаемое напряжение для материала аппарата (09Г2С) при t = 100ºС.
на подветренной стороне:
Условие прочности выполняется.
Гидроиспытание
Сечение z-z
F = F2 = G2 = 31622,6 кг.
М = М2 = 2248368 кгс*см.
Р = 6б9 кгс/см2 – давление гидроиспытания с учетом гидростатического давления.
а) Продольные напряжения
на наветренной стороне по формуле (2.109):
на подветренной стороне по формуле (2.110):
б) Кольцевые напряжения по формуле (2.111):
в) Эквивалентные напряжения
на наветренной стороне по формуле (2.112):
на подветренной стороне по формуле (2.113):
Условие прочности:
на наветренной стороне
на наветренной стороне
Условие прочности выполняется.
Проверка аппарата на устойчивость
Проверку устойчивости проводим для рабочих условий.
Условие устойчивости:
(2.114)
где, Р = 1 кгс/см2 – расчетное наружное давление;
= 2,25 кгс/см2 – допускаемое наружное давление;
F = G1 = 12172,6 кг – осевое сжимающее усилие;
- допускаемое осевое сжимающее усилие;
М = 3008527 кгс*см – изгибающий момент, действующий на колонну;
- допускаемый изгибающий момент.
Так как
то - допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости.
(2.115)
где, ny = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости для рабочих условий.
Допускаемый изгибающий момент рассчитываем по формуле:
(2.116)
где, - допускаемый изгибающий момент из условия прочности;
- допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости;
(2.117)
Условие устойчивости:
0,603 < 1.
Условие устойчивости выполняется.
Расчет опорной обечайки
Проверка прочности сварного шва, соединяющего корпус колонны с опорной обечайкой
Рабочее состояние
Fz = 12172,6 кгс.
Мz = 3008527 кгс*см.
а = S3 = 2,0 см.
= 1830 кгс/см2 – допускаемое напряжение для опорной обечайки (для стали 09Г2С при t = 20ºС);
= 1600 кгс/см2 – допускаемое напряжение для корпуса колонны (для стали 09Г2С при t = 100ºС);
= 0,9 – коэффициент прочности сварного шва.
... и красный уголок. Все рассмотренные помещения соединяются между собой с помощью коридоров, лестничных клеток, галерей и тамбуров. 11. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА ПРОИЗВОДСТВА ФОРМАЛИНА Химическое производство относится к отрасли промышленности, которая представляет потенциальную опасность профессиональных заболеваний и отравлений работающих. Число отравлений и профессиональных ...
... и другом случае одинаков и может быть представлен следующей схемой: гексозы—фосфорные эфиры—гексоз-фосфотриозы—фосфоглицериновая кислота—пировиноградная кислота—уксусный альдегид—этиловый спирт. В основе производства этилового спирта из клубней картофеля лежат два биохимических процесса: ü гидролиз (осахаривание) крахмала, содержащегося в сырье, и сбраживание образующихся сахаров в спирт ...
... смеси на четыре продукта [17]. I – IV — продукты. 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы является определение оптимальных рабочих параметров процесса экстрактивной ректификации смеси ацетон-хлороформ азеотропного состава в сложной колонне с боковой укрепляющей секцией. К таким параметрам относятся температура и расход разделяющего агента, тарелки подачи исходной смеси и ...
... , а также при дроблении горячих слитков, разгрузке и ремонте доменных печей и т.п. 2. Методическая разработка факультативных занятий по химии На основе дипломной работы были разработаны факультативные занятия в виде лекций по теме Бризантные взрывчатые вещества для учащихся старших классов средней общеобразовательной школы. Задачи факультативных занятий: 1. Повысить познавательный ...
0 комментариев