化工機(jī)械基礎(chǔ)要點(diǎn)總結(jié)

1、化工機(jī)械基礎(chǔ)課程復(fù)習(xí)概要2013年12月1o 說(shuō)明：說(shuō)明：o 以下只是學(xué)完該課程后需要同學(xué)們應(yīng)該掌以下只是學(xué)完該課程后需要同學(xué)們應(yīng)該掌握的重點(diǎn)部分，如果有精力，盡量系統(tǒng)復(fù)習(xí)。握的重點(diǎn)部分，如果有精力，盡量系統(tǒng)復(fù)習(xí)。2第一篇第一篇 工程力學(xué)部分工程力學(xué)部分o 一、基本概念一、基本概念o 1、工程力學(xué)是一門研究物體工程力學(xué)是一門研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及構(gòu)件以及構(gòu)件強(qiáng)度強(qiáng)度、剛剛度度和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性的科學(xué)。即研究構(gòu)件在外力作用下變形和破壞的科學(xué)。即研究構(gòu)件在外力作用下變形和破壞的規(guī)律，為設(shè)計(jì)構(gòu)件選擇合適的材料和尺寸，以保證能夠的規(guī)律，為設(shè)計(jì)構(gòu)件選擇合適的材料和尺寸，以保證能夠達(dá)到達(dá)到強(qiáng)度、剛度強(qiáng)

2、度、剛度和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性的要求。的要求。o 2、要想物體在外力的作用下能夠安全可靠的工作，則需要想物體在外力的作用下能夠安全可靠的工作，則需要要滿足以下三個(gè)力學(xué)條件：滿足以下三個(gè)力學(xué)條件：n強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力；強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力；n剛度條件：剛度條件：剛度是指構(gòu)件抵抗變形的能力；剛度是指構(gòu)件抵抗變形的能力；n穩(wěn)定性條件：穩(wěn)定性條件：穩(wěn)定性是指構(gòu)件保持原有平衡形態(tài)能力。穩(wěn)定性是指構(gòu)件保持原有平衡形態(tài)能力。3o 3. 在化工、制藥行業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)中所使用在化工、制藥行業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)中所使用的任何機(jī)器或設(shè)備的零部件，為了保證設(shè)備、的任何機(jī)器或設(shè)備的零部件，為了保證設(shè)備

3、、機(jī)械的正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)各零部件應(yīng)該滿機(jī)械的正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)各零部件應(yīng)該滿足：足：o 適用適用、安全安全和和經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)三個(gè)條件。三個(gè)條件。o 4. 當(dāng)載荷以不同方式作用在桿件上時(shí)，桿當(dāng)載荷以不同方式作用在桿件上時(shí)，桿件將產(chǎn)生不同的變形。桿件的變形形式有以件將產(chǎn)生不同的變形。桿件的變形形式有以下五種形式：下五種形式：o 拉伸拉伸、壓縮壓縮、彎曲彎曲、剪切剪切和和扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)。第一篇第一篇 工程力學(xué)部分工程力學(xué)部分4o 3、 掌握平面力系的平衡條件：掌握平面力系的平衡條件：o 4、掌握直桿拉伸與壓縮的受力特點(diǎn)、掌握直桿拉伸與壓縮的受力特點(diǎn)o 5、掌握直梁彎曲的受力特點(diǎn)和變形特點(diǎn)、掌握直梁彎曲的受力特

4、點(diǎn)和變形特點(diǎn)o 二、計(jì)算部分二、計(jì)算部分:o 1、掌握給定壓力、材料許用應(yīng)力，會(huì)計(jì)算、掌握給定壓力、材料許用應(yīng)力，會(huì)計(jì)算不同形狀材料的尺寸。不同形狀材料的尺寸。o 2、對(duì)于受集中載荷或均布載荷的簡(jiǎn)支梁，、對(duì)于受集中載荷或均布載荷的簡(jiǎn)支梁，會(huì)計(jì)算支座反力、任何截面的剪力和彎矩，會(huì)計(jì)算支座反力、任何截面的剪力和彎矩，并會(huì)繪制、剪力圖、彎矩圖。熟記實(shí)心圓柱、并會(huì)繪制、剪力圖、彎矩圖。熟記實(shí)心圓柱、空心圓柱梁梁抗彎截面模量的計(jì)算公式。空心圓柱梁梁抗彎截面模量的計(jì)算公式。5lPbRlPaRAB例題例題1： 簡(jiǎn)支梁在簡(jiǎn)支梁在C點(diǎn)處受點(diǎn)處受集中載荷集中載荷P作用，畫出此梁的作用，畫出此梁的剪力圖和彎矩圖（例

5、題比較剪力圖和彎矩圖（例題比較簡(jiǎn)單）。簡(jiǎn)單）。)()()()()()(22222222lxaAxPxlPbaxPxRxMlxaPlaPRxQAA6工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題o 2PCABa2aaDP 例題例題2 2：一圓形一圓形截面梁受力如圖所截面梁受力如圖所示，已知示，已知a=2m,a=2m,集中集中力力P P等于等于4KN,4KN,材料的材料的許用應(yīng)力許用應(yīng)力=120MPa=120MPa。（1） 求支座反力；求支座反力；（2） 繪制梁的彎矩圖；繪制梁的彎矩圖；（3） 設(shè)計(jì)截面直徑設(shè)計(jì)截面直徑d。7o 解：（1）求支座反力。首先該梁A端為固定鉸鏈支座，B端為滑動(dòng)鉸支座，梁上承受兩個(gè)集中力。

6、o 根據(jù)平衡條件：o Fy = 0 ； mA(F)= 0 o RA + RB =3P ； P*a + 2P.3a = RB.4ao 求方程組得： RA = 5 KN ; RB = 7KN2PCABa2aaDPABCDP2Pa2aa8o (2) 繪制梁的彎矩圖。首先將該梁分為AC、CD、DB三段，分別在此三段梁上用假想平面截開，以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別計(jì)算各段截面上的彎矩方程：o AC段：M1 = RA .x =5x 為一條直線方程（ 0 x a ）o CD段：M2= RA .x - P（x-a） = 5x 1 （ a x 3 a ）o M2= RA .x - P（x-a） = x + 4o DB

7、段：M3= RA .x P（x a） 2P（x-3a ） （ 3 a x 4 a ）o M3= -7 x +28 o 根據(jù)彎矩方程繪制彎矩圖，如右圖所示。9o 10o （3）設(shè)計(jì)截面直徑d。o 從該梁彎矩圖上可以看出，該梁上最大彎矩值為7KNm。根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件，o 該梁截面上最大彎曲應(yīng)力max = 7106/wz,對(duì)于圓形梁來(lái)說(shuō)，o wz=D3/32，帶入上述公式可得出：D =84.06mmo 取桿件直徑為84mm,【或圓整D =85mm】。11o 例例3 簡(jiǎn)支梁受集度為簡(jiǎn)支梁受集度為q的均布載荷作用，畫出的均布載荷作用，畫出此梁的剪力圖和彎矩圖此梁的剪力圖和彎矩圖 工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)

8、算題qlRRBA21222)(2)(2qxxqlxqxxRxMqxqlqxRxQAA2max81qlM12o 例例4 4： 一臥式貯耀，一臥式貯耀，內(nèi)徑為內(nèi)徑為D Di i1500mm1500mm，壁，壁厚厚10mm10mm，封頭高，封頭高H H=450mm=450mm；支座位置如；支座位置如圖，筒體長(zhǎng)圖，筒體長(zhǎng)L L=6000mm=6000mm，鞍座中心與封頭環(huán)焊鞍座中心與封頭環(huán)焊縫距離縫距離a a=1000mm=1000mm。內(nèi)。內(nèi)貯乙醇液體，包括貯貯乙醇液體，包括貯罐自重在內(nèi)，可簡(jiǎn)化罐自重在內(nèi)，可簡(jiǎn)化為單位長(zhǎng)度上的均布為單位長(zhǎng)度上的均布載荷載荷q q=20N=20Nmmmm簡(jiǎn)化圖簡(jiǎn)化圖如

9、如(b)(b)，求罐體上的最，求罐體上的最大彎矩。大彎矩。 工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題13工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題o 解： 根據(jù)梁的平衡條件：o 首先根據(jù)力的平衡條件求得支座反力FA、FB：o q(L+2a+H4/3)=FA/2+ FB/2,=280(KN)由此可以推出：o FA=FB=140kN0yF0,AM14工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題o 用截面法列彎矩方程：o 根據(jù)力的平衡條件：o q.x=Q1，推出：Q1=20 xo 根據(jù)彎矩平衡條件： o -M1+ q.x.x/2=0，M1=q.x2/2o 由此可以繪制該梁接近端部的彎矩圖：最大彎矩為A點(diǎn)處：-16.9kN.m0yFmmQqx

10、M1C0,AMCA15o 用截面法列彎矩方程：o 根據(jù)力的平衡條件：o FA - q.x=Q2，推出：Q2=140-20 xo 根據(jù)彎矩平衡條件： o -M2+ Q2(x-1.3)-q（x-1.3).(x-1.3)/2+q1.30.65=0，o M2=-30 x2+192x-182,當(dāng)X=4.3米時(shí)彎矩最大，代入求得：兩支點(diǎn)區(qū)域最大彎矩為：88.9kN.mo 由此可以繪制該梁接近端部的彎矩圖：0yFQ2x1300M2FAAC工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題0,AM16H?=10mH1=10mq2q1例例5：一石油分餾塔總高位：一石油分餾塔總高位20米，作用在塔上的風(fēng)載米，作用在塔上的風(fēng)載荷分兩段計(jì)

11、算，荷分兩段計(jì)算，q1=420N/m,q2=600N/m,塔的內(nèi)徑為塔的內(nèi)徑為1m,壁厚壁厚6mm,塔與基礎(chǔ)的連接塔與基礎(chǔ)的連接方式可以看成固定端。塔體方式可以看成固定端。塔體的的=100MP.校核風(fēng)載荷校核風(fēng)載荷引起的塔體內(nèi)的最大彎曲應(yīng)引起的塔體內(nèi)的最大彎曲應(yīng)力。力。工程力學(xué)計(jì)算題工程力學(xué)計(jì)算題17o 解：解：將塔看成是一段將塔看成是一段懸臂梁，受均布載荷懸臂梁，受均布載荷q1=420N/m,o q2=600N/m,那么其那么其彎矩圖為右圖所示：彎矩圖為右圖所示：H?=10mH1=10mq2q1其最大彎矩為其最大彎矩為Mmax為：為：Mmax=q1H1H1/2+q2H2(H1+H2/2)帶入

12、數(shù)據(jù)可得帶入數(shù)據(jù)可得:18o Mmax=q1H1H1/2 + q2H2(H1+H2/2)o =420X10X10/2 +600X10(10+10/2)o =111X103 Nm塔作為圓環(huán)截面塔作為圓環(huán)截面,內(nèi)徑內(nèi)徑d=1m,塔體壁厚為塔體壁厚為=6mm,那么其外徑為那么其外徑為1.012mm.對(duì)于薄壁圓柱形容器和管道，其橫截面的抗彎截面模量對(duì)于薄壁圓柱形容器和管道，其橫截面的抗彎截面模量為：為：Wz=X(D4-d4)/(32xD)= X(D2+d2) X(D2-d2) /(32xD)=X(D2+d2) X(D+d) X(D-d)/(32xD)因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篋-d=2； D+d2d；(D2+d2)

13、 /D 2d所以：所以： Wz= 2X 2d X 2d X /32= d2 /419Wz= X d2 X /4=6X10002X /4=4.7X106mm3Wz=4.7X106mm3=4.7X10-3m3那么塔體因風(fēng)載荷引起的最大彎曲應(yīng)力為：那么塔體因風(fēng)載荷引起的最大彎曲應(yīng)力為： max = Mmax/Wz = 111X103 Nm/4.7X10-3m3 =23.6MPa max =100MPa.20第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接o 1、化工設(shè)備選材的重要性和復(fù)雜性、化工設(shè)備選材的重要性和復(fù)雜性o .操作條件的限制操作條件的限制o .制造條件的限制制造條件的限制o .材料自身性能的限制材料

14、自身性能的限制o 2、選材要遵循、選材要遵循o 適用、安全和經(jīng)濟(jì)的原則。適用、安全和經(jīng)濟(jì)的原則。21o 3、材料的力學(xué)性能指標(biāo)：、材料的力學(xué)性能指標(biāo)：o 衡量衡量材料力學(xué)性能的指標(biāo)材料力學(xué)性能的指標(biāo)有有強(qiáng)度強(qiáng)度、硬度硬度、彈性彈性、塑性塑性、韌性韌性等。等。o 4、材料的加工工藝性能：、材料的加工工藝性能：o 加工工藝性能包括加工工藝性能包括鑄造性鑄造性、鍛造性鍛造性、焊焊接性接性和和切削加工性切削加工性等。這些性能直接影響化工等。這些性能直接影響化工設(shè)備和零部件的制造工藝方法和質(zhì)量，因此加設(shè)備和零部件的制造工藝方法和質(zhì)量，因此加工工藝性能是化工設(shè)備選材時(shí)必須考慮的因素。工工藝性能是化工設(shè)備選

15、材時(shí)必須考慮的因素。第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接22第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接o 5、鐵碳合金應(yīng)如何劃分歸類？鐵碳合金應(yīng)如何劃分歸類？o 含碳量在含碳量在0.022的稱為鋼；大于的稱為鋼；大于2的稱為為鑄的稱為為鑄鐵鐵，小于小于0.02時(shí)，稱為工業(yè)純鐵時(shí)，稱為工業(yè)純鐵。純鐵和含碳量大。純鐵和含碳量大于于4.3的鑄鐵在工程上很少應(yīng)用。的鑄鐵在工程上很少應(yīng)用。o 6、金屬材料的熱處理的方法：、金屬材料的熱處理的方法：o 熱處理熱處理表面表面熱處理熱處理普通普通熱處理熱處理表面表面淬火淬火化學(xué)熱化學(xué)熱處理處理退火退火正火正火淬火淬火回火回火23o 7、正火與退火的主要區(qū)別：、正火與退火

16、的主要區(qū)別：o 正火與退火的主要區(qū)別正火與退火的主要區(qū)別在于在于冷卻速度不同冷卻速度不同。正火的冷卻速度比退火快，奧氏體轉(zhuǎn)變溫度正火的冷卻速度比退火快，奧氏體轉(zhuǎn)變溫度較低，組織中珠光體量增多，且珠光體比較較低，組織中珠光體量增多，且珠光體比較細(xì)，因此，強(qiáng)度和硬度提高。細(xì)，因此，強(qiáng)度和硬度提高。鑄、鍛件切削加工前一般進(jìn)行退火或正火。鑄、鍛件切削加工前一般進(jìn)行退火或正火。第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接24o 鋼的熱處理工藝曲線圖：第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接25o 8、普通碳素鋼中含有的雜質(zhì)元素：、普通碳素鋼中含有的雜質(zhì)元素：o 除含碳以外，碳鋼中的雜質(zhì)元素有除含碳以外，碳鋼中的雜質(zhì)元素

17、有Mn、Si、S、P、O、N、H等。這些雜質(zhì)等。這些雜質(zhì)是由礦石及冶煉過(guò)程中帶入的，對(duì)鋼材性能是由礦石及冶煉過(guò)程中帶入的，對(duì)鋼材性能有一定影響：有一定影響：o S引起引起“熱脆熱脆”、 P引起引起“冷脆冷脆”、 O降低鋼降低鋼的強(qiáng)度、塑性。的強(qiáng)度、塑性。有害元素有害元素。 Mn使鋼的強(qiáng)度使鋼的強(qiáng)度提高、提高、Si有助于脫氧，有助于脫氧，有益元素有益元素。第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接26o 9、新國(guó)標(biāo)對(duì)常見(jiàn)鋼的牌號(hào)表示方法及符號(hào)新國(guó)標(biāo)對(duì)常見(jiàn)鋼的牌號(hào)表示方法及符號(hào)的規(guī)定：的規(guī)定：o Q235-AF中各字母、數(shù)字的意義：中各字母、數(shù)字的意義：Q：鋼材屈服點(diǎn)：鋼材屈服點(diǎn)“屈屈”字漢語(yǔ)拼音首位字母

18、；字漢語(yǔ)拼音首位字母；235：此鋼的屈服極限為：此鋼的屈服極限為235MPa；A：質(zhì)量等級(jí)。共有：質(zhì)量等級(jí)。共有A、B、C、D四個(gè)等級(jí)；四個(gè)等級(jí)；其中其中Q195和和Q275不分等級(jí)，不分等級(jí)，Q215和和Q255分分A、B兩個(gè)等級(jí)，兩個(gè)等級(jí)，Q235分四分四個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí)第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接27o 0Cr13 含碳量小于含碳量小于0.08%，含鉻，含鉻13%o 0Cr18Ni9：含碳量小于含碳量小于0.08%，含鉻，含鉻18%，含鎳，含鎳9%o 16MnR,16MnDRo 10、金屬材料在焊接厚板時(shí)必須在焊接接頭金屬材料在焊接厚板時(shí)必須在焊接接頭處開適當(dāng)?shù)钠驴?，坡口的主要作用是?/p>

19、么？處開適當(dāng)?shù)钠驴冢驴诘闹饕饔檬鞘裁?？o 第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接28o 11、 對(duì)焊接接頭進(jìn)行必要的檢驗(yàn)是保證焊接對(duì)焊接接頭進(jìn)行必要的檢驗(yàn)是保證焊接質(zhì)量的重要措施，常用的焊接的檢驗(yàn)方法有哪質(zhì)量的重要措施，常用的焊接的檢驗(yàn)方法有哪些？些？ o 外觀檢查、無(wú)損探傷、水壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)、外觀檢查、無(wú)損探傷、水壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)、o 焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)o 12、焊縫的缺陷可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷：、焊縫的缺陷可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷：o 內(nèi)部缺陷：內(nèi)部缺陷：未焊透、夾渣、氣孔、裂紋等未焊透、夾渣、氣孔、裂紋等o 外部缺陷：外部缺陷：焊縫過(guò)高、焊縫過(guò)凹、焊縫咬邊、

20、焊縫過(guò)高、焊縫過(guò)凹、焊縫咬邊、焊瘤、燒穿焊瘤、燒穿第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接29o 13、在鋼材焊縫邊緣開坡口的目的是什么？、在鋼材焊縫邊緣開坡口的目的是什么？o 14、壓力容器焊縫的接頭型式有哪些、壓力容器焊縫的接頭型式有哪些o 15、壓力容器筒體上縱焊縫與環(huán)焊縫那個(gè)、壓力容器筒體上縱焊縫與環(huán)焊縫那個(gè)更危險(xiǎn)（更容易開裂）？為什么。更危險(xiǎn)（更容易開裂）？為什么。o 16、在和焊接工件時(shí)，如果兩塊對(duì)接焊接、在和焊接工件時(shí)，如果兩塊對(duì)接焊接時(shí)厚度不相等，在接口處應(yīng)如何處理？并手時(shí)厚度不相等，在接口處應(yīng)如何處理？并手繪接口圖表示。繪接口圖表示。第二篇第二篇 材料與焊接材料與焊接30o 1、壓

21、力容器按照設(shè)計(jì)壓力劃分等級(jí)、壓力容器按照設(shè)計(jì)壓力劃分等級(jí)第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)容器分類容器分類設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力 p （MPa）低壓容器低壓容器0.1p1.6中壓容器中壓容器1.6p10高壓容器高壓容器10p100超高壓容器超高壓容器p100一、概念部分一、概念部分31o 2、壓力容器按照管理等級(jí)可以分為三、壓力容器按照管理等級(jí)可以分為三類：類：o 會(huì)判斷容器類別：（舉例如下）會(huì)判斷容器類別：（舉例如下）o 1 1）2000mm2000mm長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為6000mm6000mm的液氨儲(chǔ)的液氨儲(chǔ)罐罐; ;o 2 2）p p為為4MPa4MPa的劇毒介質(zhì)容器的劇毒介質(zhì)容器; ;o 3 3）p

22、p為為10MPa10MPa，V V為為800L800L的乙烯儲(chǔ)罐。的乙烯儲(chǔ)罐。o 4 4） 工作壓力為工作壓力為23.5Mpa的尿素合成塔的尿素合成塔第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)32o 3、內(nèi)壓內(nèi)壓薄壁容器薄壁容器的劃分依據(jù)：的劃分依據(jù)：o 根據(jù)容器外徑根據(jù)容器外徑D DO O與內(nèi)徑與內(nèi)徑D Di i的比值的比值K K來(lái)判斷，來(lái)判斷，當(dāng)當(dāng)K1.2為薄壁為薄壁容器容器 o K1.2則為厚壁容器則為厚壁容器o 4、薄壁圓筒受內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力與軸向應(yīng)力的大小比較：薄壁圓筒受內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力與軸向應(yīng)力的大小比較：o 筒體上開橢圓孔，如何開孔？筒體上開橢圓孔，如何開孔？o 5 5、壓力容器筒體上，縱焊縫與環(huán)焊

23、縫那個(gè)易開裂？為什壓力容器筒體上，縱焊縫與環(huán)焊縫那個(gè)易開裂？為什么？么？第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)33o 6、壓力容器立式容器和臥式容器支座型、壓力容器立式容器和臥式容器支座型式：式：o 臥式：鞍座、圈座、支腿臥式：鞍座、圈座、支腿o 立式：立式：耳式支座、支承式支座、耳式支座、支承式支座、裙式支座裙式支座o 各支座在校核載荷時(shí)如何確定數(shù)各支座在校核載荷時(shí)如何確定數(shù)量？量？第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)34o 7、壓力容器封頭類型：、壓力容器封頭類型：o 球形封頭與橢圓形封頭的內(nèi)應(yīng)力分布特點(diǎn)球形封頭與橢圓形封頭的內(nèi)應(yīng)力分布特點(diǎn)對(duì)比對(duì)比第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)35o 7.1、受內(nèi)壓的錐

24、形封頭與球形封頭、受內(nèi)壓的錐形封頭與球形封頭 其內(nèi)應(yīng)其內(nèi)應(yīng)力分布特點(diǎn)？力分布特點(diǎn)？o 7.2、為什么壓力容器很少采用平板封頭？、為什么壓力容器很少采用平板封頭？o 7.3、說(shuō)明橢圓封頭與蝶形封頭應(yīng)力分布特說(shuō)明橢圓封頭與蝶形封頭應(yīng)力分布特點(diǎn)，哪個(gè)更適合做壓力容器的封頭？點(diǎn)，哪個(gè)更適合做壓力容器的封頭？o 7.4、壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)有時(shí)會(huì)考慮邊緣應(yīng)壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)有時(shí)會(huì)考慮邊緣應(yīng)力，邊緣應(yīng)力的特點(diǎn)有哪些力，邊緣應(yīng)力的特點(diǎn)有哪些？o 7.5 壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)，為什么接管直徑壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)，為什么接管直徑較小時(shí)可以不用補(bǔ)強(qiáng)？較小時(shí)可以不用補(bǔ)強(qiáng)？o 7.6 壓力容器補(bǔ)強(qiáng)形式有哪些類型？壓力容器補(bǔ)強(qiáng)形式有

25、哪些類型？第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)36o 8、 影響法蘭密封的因素主要有哪些影響法蘭密封的因素主要有哪些: 、螺栓預(yù)緊力；、螺栓預(yù)緊力； 、密封面型式（特征）；、密封面型式（特征）； 、墊片密封性能；、墊片密封性能； 、法蘭剛度和螺栓剛度；、法蘭剛度和螺栓剛度； 、操作條件的影響。、操作條件的影響。第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)37o 9、壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型式：壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型式：o 突面、突面、凹凸面、榫槽面（各適用場(chǎng)合）凹凸面、榫槽面（各適用場(chǎng)合）o 10、根據(jù)工作條件選取標(biāo)準(zhǔn)法蘭：、根據(jù)工作條件選取標(biāo)準(zhǔn)法蘭：o 11、外壓容器通過(guò)增設(shè)加強(qiáng)圈可以提高

26、容器的、外壓容器通過(guò)增設(shè)加強(qiáng)圈可以提高容器的失穩(wěn)能力，說(shuō)明原因。失穩(wěn)能力，說(shuō)明原因。o 法蘭公稱壓力：法蘭公稱壓力：與最大操作壓力、操作溫度以與最大操作壓力、操作溫度以及材料有關(guān)。見(jiàn)下面法蘭標(biāo)準(zhǔn)局部：及材料有關(guān)。見(jiàn)下面法蘭標(biāo)準(zhǔn)局部：第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)38第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)給定法蘭的工作溫度、工作壓力根據(jù)下表會(huì)選用法蘭。如工給定法蘭的工作溫度、工作壓力根據(jù)下表會(huì)選用法蘭。如工作溫度作溫度280，工作壓力為，工作壓力為0.9MPa,應(yīng)選用那種法蘭？應(yīng)選用那種法蘭？39o 二、計(jì)算題二、計(jì)算題o 1、內(nèi)壓容器計(jì)算：、內(nèi)壓容器計(jì)算：o 例題例題1-1：某化工廠欲設(shè)計(jì)一臺(tái)石油氣分

27、離工程中：某化工廠欲設(shè)計(jì)一臺(tái)石油氣分離工程中的乙烯精餾塔。工藝要求為塔體內(nèi)徑的乙烯精餾塔。工藝要求為塔體內(nèi)徑Di=600mm；設(shè)計(jì)壓力；設(shè)計(jì)壓力p2.2MPa；工作溫度；工作溫度t-3-20。試選擇塔體材料并確定塔體厚度。試選擇塔體材料并確定塔體厚度。o 解析：由于石油氣對(duì)鋼材腐蝕不大，溫度在解析：由于石油氣對(duì)鋼材腐蝕不大，溫度在-20以上，承受一定的壓力，故選用以上，承受一定的壓力，故選用16MnR。 根據(jù)根據(jù)式式(10-12)第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)40第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)o d為設(shè)計(jì)厚度為設(shè)計(jì)厚度22CppDtid式中式中p2.2MPa；Di=600mm； 170MPa

28、=0.8(已知已知)； C2=1.0 mm 得：得：41第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)mmd89. 50 . 12 . 28 . 017026002 . 2考慮鋼板厚度負(fù)偏差考慮鋼板厚度負(fù)偏差C C1 10.6mm0.6mm圓正取圓正取 n n=7mm=7mm水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核： 4216MnR的屈服限的屈服限s=345MPa（附錄表（附錄表6）sT9 .043第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)o 2、外壓容器計(jì)算：、外壓容器計(jì)算：o 例題：有一臺(tái)聚乙烯聚合釜，外徑例題：有一臺(tái)聚乙烯聚合釜，外徑1580mm，高高7060mm，壁厚，壁厚llmm，材質(zhì)為，材質(zhì)為0Crl8Ni

29、9，試確定釜體的最大允許外壓力。試確定釜體的最大允許外壓力。(設(shè)計(jì)溫度為設(shè)計(jì)溫度為200。) o 解：首先判斷外壓圓筒的臨界長(zhǎng)度解：首先判斷外壓圓筒的臨界長(zhǎng)度Lcr, Lcr=1.17DoDo/e,Do=1580mm, o e=11-0.8=10.2(mm).o Lcr=1.17 15801580/10.2=23007.6mm,o Lcr大于筒體高度，所以屬于短圓筒。大于筒體高度，所以屬于短圓筒。30)(20. 2DEpetcr)/()/(59. 205 . 20DLDEpecr44第三篇第三篇 容器設(shè)計(jì)容器設(shè)計(jì)o 根據(jù)短圓筒臨界壓力計(jì)算公式得：根據(jù)短圓筒臨界壓力計(jì)算公式得：o Pcr=2.5

30、9Et(e/ Do)2.5 /（L/Do） Et=1.84 105Mpa,帶入上式得：帶入上式得：o Pcr=2.591.84105（10.2/15802.5/(7060/1580) Pcr =0.36Mpa。o 取安全系數(shù)為取安全系數(shù)為m=3,則【則【P】=Pcr/m=0.119 Mpa. 聚合釜的最大允許聚合釜的最大允許外壓力為外壓力為0.119MPa30)(20.2DEpetcr)/()/(59.205.20DLDEpecr45第四篇 機(jī)械傳動(dòng)與減速器計(jì)算題o 一對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置，已知模數(shù)一對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置，已知模數(shù)m,大小齒輪大小齒輪的齒數(shù)的齒數(shù)z1，z2,會(huì)計(jì)算傳動(dòng)比、兩輪的分度圓直徑，

31、齒會(huì)計(jì)算傳動(dòng)比、兩輪的分度圓直徑，齒頂圓直徑、齒根圓直徑、中心距、齒厚、齒距、齒槽寬。頂圓直徑、齒根圓直徑、中心距、齒厚、齒距、齒槽寬。46o 一、概念部分：一、概念部分：o 1、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)：、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)：o 由于帶具有彈性與撓性，故可緩和沖擊與振動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平由于帶具有彈性與撓性，故可緩和沖擊與振動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小。穩(wěn)，噪音小。 o 可用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)。可用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)。 o 由于它是靠摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)機(jī)器過(guò)載時(shí)，帶在由于它是靠摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)機(jī)器過(guò)載時(shí)，帶在帶輪上打滑，故能防止機(jī)器其它零件的破壞。帶輪上打滑，故能防止機(jī)器其它零件的破壞。 o 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維

32、修。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修。 第四篇第四篇 機(jī)械傳動(dòng)與減速器機(jī)械傳動(dòng)與減速器47o 帶傳動(dòng)在正常工作時(shí)有滑動(dòng)現(xiàn)象，它不能保證帶傳動(dòng)在正常工作時(shí)有滑動(dòng)現(xiàn)象，它不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。另外，由于帶摩擦起電，不宜準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。另外，由于帶摩擦起電，不宜用在有爆炸危險(xiǎn)的地方，這在化工廠中有爆炸用在有爆炸危險(xiǎn)的地方，這在化工廠中有爆炸危險(xiǎn)的車間應(yīng)特別注意。危險(xiǎn)的車間應(yīng)特別注意。o 帶傳動(dòng)的效率較低（與齒輪傳動(dòng)比較），約為帶傳動(dòng)的效率較低（與齒輪傳動(dòng)比較），約為87%87%98%98%。第四篇第四篇 機(jī)械傳動(dòng)與減速器機(jī)械傳動(dòng)與減速器48o 2、帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別： 彈性滑動(dòng)：

33、彈性滑動(dòng)：工作時(shí)，帶兩邊拉力不相等，帶工作時(shí)，帶兩邊拉力不相等，帶兩邊彈性變形也不相等，由此引起的帶與輪之兩邊彈性變形也不相等，由此引起的帶與輪之間局部而微小的相對(duì)滑動(dòng)稱為間局部而微小的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)，彈性滑動(dòng)，彈性彈性滑動(dòng)是靠摩擦力工作的帶傳動(dòng)滑動(dòng)是靠摩擦力工作的帶傳動(dòng)不可避免的物理不可避免的物理現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 打滑打滑：帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶與帶輪接：帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力時(shí)，帶就會(huì)沿著輪面觸面間的極限摩擦力時(shí)，帶就會(huì)沿著輪面發(fā)生全面滑動(dòng)。發(fā)生全面滑動(dòng)。第四篇第四篇 機(jī)械傳動(dòng)與減速器機(jī)械傳動(dòng)與減速器49o 3、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：o 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命工作可靠、壽命長(zhǎng)長(zhǎng) 、傳動(dòng)比穩(wěn)定。傳動(dòng)比穩(wěn)定。o 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。o 4 4、齒輪輪齒的失效形式齒輪輪齒的失效形式 ：n 輪齒折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合輪齒折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合第四篇第四篇 機(jī)械傳動(dòng)與減速器機(jī)械傳動(dòng)與減速器50o 5、大小齒輪的齒面硬度理論上應(yīng)如何確定？大小齒輪的齒面硬度理論上應(yīng)如何確定？o 由由于小齒輪工作較繁重，小齒輪硬度最好比大于小齒輪工作較繁重，小齒輪硬度