Расчет на прочность конического днища теплообменного аппарата

Диаметр крепления днища у патрубка d₁+С=80+20=100 мм,

Угол при вершине конуса2α=110⁰.

Допускаемое напряжение [σ]=115МПа.

По формулам безмоментной теории определяем толщину стенки корпуса теплообменника

;

.

следовательно, принимаем минимально допустимую толщину стенки дни­ща δ=0,006м.

Определяем тип конической оболочки

следовательно, оболочка тонкостенная

Выбираем расчетную систему. Нагружаем края оболочки единич­ными силовыми факторами: поперечными силами Р₁ и Р_о, изгибающими моментами М₀ и М₁, а так же равномерно распределенным наружным давлением Р .

Составляем схему канонических уравнений метода сил:

Рисунок 2. Схема к расчету конического днища

Для решения этой системы определяем значения характеристики оболочки β и ее цилиндрической жесткости D:

Значения линейных и угловых перемещений:

Решая систему канонических уравнений, определим значения единичных факторов Р₀ и М ₀

.

.

из первого уравнения

.

Подставляем полученное значение М₀ второе уравнение:

Определяем напряжения на внутренней и наружной поверхностях (для краев конической оболочки).

Внутренняя поверхность:

продольные напряжения

Окружные напряжения

МПа

Наружная поверхность:

продольные напряжения

окружные напряжения

касательные напряжения на краю оболочки

Условия прочности на краю оболочки будут следующими

МПа

т.е. условие прочности выполняется.