4.2 Выбор опор

Расчёт опор заключается в определении числа опор и месте расположения. В соответствии с заданием выбираем опоры седловые при горизонтальном расположении.

Выбор опор осуществляется по величине расчётной нагрузки с учетом геометрических размеров сопрягаемых с опорой частей аппарата. Полагаем, что аппарат установлен в закрытом помещении и на него не действуют дополнительные нагрузки.

Исходными данными для выбора типоразмера опор являются диаметр рубашки обогрева аппарата и расчетная нагрузка на опору.

Аппарат устанавливается в горизонтальном положении. Расстояние между опорами выбирается из условия равенства изгибающих моментов под опорой и посредине аппарата. Опора располагается от края на расстоянии:

Расстояние между осями опор:

Расчетная нагрузка на одну опору:

Определяются значения расчетных усилий и моментов. Расчетная схема аппарата показана на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Расчетные нагрузки в аппарате, установленном на двух опорах

Изгибающий момент в середине аппарата:

,

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от соотношений и ,

[2].

Изгибающий момент в сечении над опорой вычисляется в зависимости от количества опор. Для двух опор:

.

где и – коэффициенты, принимаемые в зависимости от соотношений и , , [2].

Перерезающая сила аппарата, установленного на двух опорах:

,

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от соотношений и ,

[2].

По значению расчетной нагрузки на одну опору и диаметра рубашки обогрева выбираются типоразмеры опоры [2], параметры приводятся в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Размеры опоры

Q	D	S1	S2	L	L1	L1	l	R	A	A1	A2	B	B1
кН	Мм
250	2000	8	16	1770	1790	–	1750	1014	1500	1400	1250	300	400

Толщина опорного листа – 10 мм.

Обозначение опоры: 250-1014-1-П ОСТ 26-1265-75.

Материал опоры: сталь ВСт3кп2 ГОСТ 380-2005.

Рисунок 4.2 – Конструкция седловой опоры

1.1 Проверка прочности корпуса

Корпус аппарата проверяется на прочность: от совместного действия внутреннего давления в аппарате, изгиба от реакции опор, от действия перерезывающей силы и кольцевых напряжений в опорном сечении корпуса. Расчет проводится вначале без учета действия укрепляющих элементов.

Прочность от совместного действия внутреннего давления и изгиба от реакции опор, проверяется в двух сечениях, посредине пролета и над опорой:

– посредине пролета:

,

– над опорой:

,

где – коэффициент для обечаек, не укрепленных кольцами жесткости в опорном сечении, определяемый в зависимости от угла δ обхвата аппарата седловой опорой, [2].

Суммарные напряжения составляют: 59,6 + 61,5 = 121,1 МПа.

Условие прочности выполняется.

Напряжения среза в опорном сечении обечайки при установке аппарата на двух опорах вначале определяется, как для аппарата, не имеющего колец жесткости в местах расположения опор:

,

где – коэффициент, определяемый в зависимости от угла δ обхвата аппарата

седловой опорой, [2].

Очевидно, условие прочности выполняется.

Напряжения растяжения в выпуклой крышке от совместного действия нагрузки и внутреннего давления:

,

где – коэффициент, определяемый в зависимости от угла δ обхвата аппарата

седловой опорой, [2];

– напряжения в крышке, возникающие от внутреннего давления, МПа.

Так как МПа меньше, чем , следовательно, условие прочности выполняется.

Кольцевые напряжения для обечаек, не укрепленных кольцами жесткости в опорном сечении:

– в нижней точке опорного сечения:

,

где – коэффициент, определяемый в зависимости от угла δ обхвата аппарата седловой опорой, [2];

– эффективная длина обечайки в сечении над опорой, м.

– на гребне седловой опоры:

,

где – коэффициент, определяемый в зависимости от угла δ обхвата аппарата седловой опорой и соотношения , [2].

МПа.

Прочность корпуса в месте крепления опоры обеспечена.