《機械設計基礎》課程設計
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目錄1 設計總說明 1
1.1 1
1.22 計算說明書 2
2.1 設計原始資料 2
2.2 油罐尺寸確定 2
2.3 油罐罐壁的設計計算 4
2.3.1 油罐罐壁鋼板的尺寸和排板確定 4
2.3.2 罐壁各層鋼板厚度的計算 5
2.4 油罐罐底的設計計算 6
2.5 罐頂的設計計算 6
2.5.1 計算載荷（設計壓力）的確定 9
2.5.2 油罐罐頂的校核參考文獻37
附錄 38
設計壓力p＝0.1mpa
設計溫度t＝200c
介質汽油
焊縫係數1
腐蝕裕量c2＝2mm
筒體內徑di1=2600mm
筒體長度l=8400mm
封頭內徑di2=2600mm
主體材料16mnr
其設計溫度下許用應力
水壓試驗壓力pt=0.125mpa
鋼板厚度負偏差c1=0.25mm
由設計書中的公式(2-1)計算筒體壁厚
壁厚附加量 c＝c1＋c2＝2＋0.25＝2.25mm
由於最小壁厚規定並且
所以＋c＝5.2＋2.25＝7.45mm
圓整後，實選壁厚mm
由設計書中的公式(2-2)計算封頭壁厚
由於最小壁厚規定並且
壁厚附加量c=c1＋c2＋c3＝0.25＋2＋2＝4.25mm
＋c＝5.2＋4.25＝9.45mm
圓整後實選壁厚＝10mm
儲罐的總重q＝q1+q2+q3+q4
式中：q1―――罐體重q2―――封頭重
q3―――汽油重q4―――附件重
dg=2600mm，的筒節，每公尺裝置重量q1=1050kg/m
所以q1＝kg
dg=2600mm，，直邊高度h=40mm的標準橢圓形封頭，其重量q2=850kg
所以q1＝2q2=1700kg
q3=其中－充料係數，取0.8
v―儲罐體積 v＝v封+v筒＝47.85+5.03＝52.88m3
―汽油在200c時的比重為840kg/m3
於是kg
兩個人孔約重150kg，其接管重總和按300kg計，於是q4＝450kg所以裝置總重q＝q1+q2+q3+q4＝8820+1700+35535.36+450＝45.66噸
每個支座需承受約22.83噸重，負荷相當大，所以選公稱直徑為2600mm的重型鞍座。
雙支座支撐的的臥式容器殼視為雙支點的外伸梁，在容器軸向存在兩個最大彎矩，乙個在鞍座處，乙個在容器兩支座間跨距中點處。
跨距中點處的彎矩按下式計算：m1＝f（c1l－a）
支座處的彎矩按下式計算：
式中ri----筒體內半徑，m
a――支座中心線至封頭切線的距離，m，選取a＝1.8m
c2――係數，
c3――係數，
c1――係數，
所以 m1＝f（c1l－a）＝223.734
在跨距中點處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應力之和見下圖：
圖3-2 筒體軸向應力分析圖
2.4.2.1 在橫截面的最高點處：
mpa2.9.2.2 在橫截面的最低點處：
mpa以上兩式中：p――設計壓力mpa
――容器壁厚，mm（不計附加壁厚）
2.4.2.3 在支座處的軸向應力：
此應力取決於支承面上筒體的區域性剛性。當在載荷作用下筒體不能保持圓形時，其橫截面上部的一部分對承受軸向彎矩不起作用。
當筒體有加強圈時，在筒體最高點處的軸向應力用下式計算：
mpa在筒體橫截面的最低點處的軸向應力用下式計算：
mpak1 ，k2為引數，查《化工裝置機械基礎》表7－6得k1＝0.107，k2＝0.192
2.4.5.1 周向彎矩計算
因鞍座截面處無加強圈，且a>0.5rn，所以按《化工容器》中公式5-55：
m=k6frn計算。
式中：k6――係數，由《化工容器》中圖5-55查得：k6=0.055
其它引數同上。
則m=k6frn
2.4.5.2 周向壓縮應力計算
因鞍座截面處無加強圈，且a>0.5rn，所以按《化工容器》中公式5-57：tmax=-k5f計算。
式中：k5――係數，由《化工容器》中查得：鞍座包角時k5＝0.760
則tmax=-k5f
而在鞍座軸邊角處的周向壓縮應力t值為：t=-f/4=-223.734/4=-55.93
2.4.5.3 周向總應力的計算和校核
該設計圓筒的鞍座介面上無加強圈，但在鞍座兩側的圓筒上有加強圈。而且鞍座上不設定襯墊板，則圓筒橫截面最低處周向壓縮應力按下式計算：
其中k---計及圓筒和鞍座是否相焊的係數，本設計中不相焊，k=1.0
k5――係數，k5＝0.760
b----圓筒的有效長度， mm
所以mpa
鞍座邊角處的周向總應力：因為則
mpa根據《化工容器》規定，用圓筒材料在設計溫度下的許用應力進行校核；用圓筒材料在設計溫度下許用應力的1.25倍進行校核。
因為mpa
mpa所以滿足強度要求。
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