6.5 Расчет прочности корпуса герметичного блока

Из-за перепада давлений внутри и вне корпуса его стенки испытывают механические напряжения (изгибные), которые должны быть меньше (табличное значение). На рис. 6.5 приведено схематичное изображение корпуса и его расчетная модель.

Рис. 6.5 – Корпус и его модель

Стенка корпуса с размерами а и в моделируется прямоугольной пластиной с жестким закреплением по всем четырем сторонам. Наибольшие напряжения в прямоугольном корпусе возникают на контуре стенки (при а в):

,

где С₁ – коэффициент зависящий от отношения ;

Р_бл – давление внутри блока;

h – толщина стенки .

Если , то ,

Прогиб Z (в мм) в центре контура стенки или дна определяется по формуле

,

где Е – модуль упругости материала, МПа,

С₂ – коэффициент, зависящий от соотношения сторон.

Значения коэффициентов С₁ и С₂ находят по таблице 3.

Таблица 6.3

a/b	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
С1	0,3102	0,3324	0,3672	0,4008	0,4284	0,4518
С2	0,0138	0,0165	0,0191	0,021	0,0227	0,0241

Допускаемое напряжение при расчете стенки корпуса на прочность можно определить по формуле

,

где - предел прочности для хрупких и предел текучести для пластичных материалов;

,

где n₁=1,2…1,5 - коэффициент достоверности определения расчетных нагрузок и напряжений;

n₂ = 1,0…1,5 – коэффициент учитывающий степень ответственности детали;

n₃=1,2…3 – коэффициент, учитывающий однородность механических свойств материалов.

Пример. Определить толщину стенок корпуса блока 420х300х300 мм выполненного из алюминиевого сплава.

Е= 70000 МПа,

=200 МПа,

Р_бл = 0,098 МПа (внутри блока)