Толщину стенок резервуара определяем, используя гипотезу наибольших касательных напряжений (2.5). Так как в нашем случае s3=0, то опасными будут точки, в которых s 1 максимально, т.е. точки верхней кромки конической части резервуара. Условие прочности, при этом, примет вид
.
С учётом возможного коррозионного ослабления толщину стенки увеличиваем на 1 мм и по сортаменту прокатной стали (таблица 1 Приложения) окончательно принимаем d = 6 мм. В месте перехода от цилиндрической части резервуара к конической во избежание местного изгиба стенок следует установить распорное кольцо.
Подбор болтов, крепящих крышку к верхней части резервуара
Рисунок 7.
При действии на крышку резервуара равномерного внутреннего давления р 0, нагрузка, воспринимаемая всеми болтами, определится по формуле:
N = p 0 F к,
где F к – рабочая площадь крышки, равная
Тогда, условие прочности для болтов, крепящих крышку к верхней части резервуара, можно записать в виде:
где – площадь поперечного сечения одного болта, d 1 – его внутренний диаметр;
|
|
n – число болтов;
[ s б] – допускаемое напряжение материала болтов.
Принимаем число болтов n = 8, расположенных симметрично относительно центра крышки (рисунок 7). Из последней формулы получим:
,
откуда
Определяем номинальный диаметр болта и длину болта:
Для крепления крышки к верхней части резервуара (по таблице 2 Приложения) принимаем 8 болтов диаметром d=30 мм, длиной l = 70мм класса прочности 5,8 с крупным шагом резьбы класса точности 9: М30´70.58 ГОСТ 7798-70 (рисунок 8).
Рисунок 8.
В случае, когда в результате расчёта полученный диаметр болтов не удовлетворяет существующим унифицированным размерам диаметров (промышленностью производятся стандартные болты диаметром от 6 до 48 мм), необходимо, если d >48 мм, увеличить их количество.
Расчёт фермы