Краевые распорные силы

Если представить, что корпус и крышка (днище) не связаны между собой (при этом корпус может состоять из нескольких оболочек), то под действием давления, оболочки, подвергаясь различной деформации, разойдутся. В реальной конструкции (нерушимость конструкции) целостность аппарата достигается при соблюдении одинакового радиального смещения краёв сопряжённых оболочек и углов их поворота.

Краевые силы и моменты инерции возникают в местах соединения оболочек, и вызывают краевые напряжения (которые появляются и при сопряжении цилиндрических оболочек различной толщины, т.к. у тонкой оболочки деформация больше чем у толстой). Напряжения (действуют) возникают и вследствие распорных сил, действующих при сопряжении оболочек под углом.

Распорная сила для сферы. Распорная сила для конуса.

Горизонтальная составляющая меридиональных напряжений (P) обусловлена силами, действующими на краю цилиндрического корпуса. Она (P) ничем не уравновешена, поэтому возникают распорные силы, стремящиеся изогнуть край обечайки. Напряжения, вызванные краевыми силами максимальны на краях. При плавном сопряжении оболочек краевые силы минимальны.

Напряжения от распорных сил значительны, если угол между образующими двух оболочек больше 30°. Для компенсации распорных сил устанавливают укрепляющие кольца. Площадь кольца для корпуса аппарата цилиндрической формы рассчитывается из следующей формулы:

, где:

– распорная сила с учетом геометрии крышки (днища),

R – радиус цилиндра,

[σ] – допускаемое напряжение.

Сферическая крышка (днище): .

Коническая крышка (днище): .

Укрепляющее кольцо так же необходимо проверять на устойчивость, т.к. на него действуют сжимающие силы.

Чем сложнее конструкция, тем она уязвимее.

Краевые и местные напряжения опасны для хрупких материалов с малым пределом упругости и, следовательно, минимальной пластической деформацией (чугун, керамика и т.д.), отсюда требования к конструкции: избегать острых углов, резкого изменения толщины и т.д.

2.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 581; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!