чний коефіцієнт, що враховує умови експлуатації цистерни. При розрахунку цистерн, призначених для утримання вибухо- і пожежонебезпечних продуктів, приймають=0,8.
За нормативне допустиме напруження приймають менше з двох значень:
де - мінімальне значення межі міцності, МПа;
- коефіцієнт запасу за межі міцності (nв=2,6);
де - мінімальне значення межі текучості, МПа;
- коефіцієнт запасу за межею текучості (nT=1,5)
Підставляємо дані у формули (3) і (4):
Отже, за нормативний приймаємо значення -.
Підставляємо його у формулу (2) і визначаємо допустиме напруження:
1.3 Визначення розрахункового тиску в цистерні
Під розрахунковим тиском розуміють найбільша робоча тиск, що виникає в цистерні в процесі її експлуатації: при виконанні технологічних операцій щодо заповнення та спорожнення цистерни; при русі автотоцістерни із заповненою цистерною; при зміні обсягу продукту в цистерні під впливом перепаду температур та ін.
Розрахунковий тиск (Рр, Па) визначають за такою формулою:
де - Тиск насичених парів перевезеного нафтопродукту (приймемо тиск 0,05 МПа) [3];
- коефіцієнт вертикальних навантажень, лежить в межах 2,9 ... 3,5. Приймаються=3;
РС - гідростатичний тиск, обумовлений висотою наливу продукту, МПа;
- коефіцієнт горизонтальних навантажень, становить близько 10-12% від величини вертикальних динамічних навантажень;
- розрахункове динамічний тиск, МПа.
Гідростатичний тиск РС, МПа, визначають залежно від висоти наливу продукту в цистерні за наступною формулою:
де h - висота наливу нафтопродукту, м. Приймемо висоту наливу рівний 0,95 від повної висоти цистерни - 1,9 м;
? ін - щільність продукту, що транспортується, кг/м3;
g - прискорення вільного падіння, м/с2.
Підставляємо дані у формулу (6):
Тепер ми можемо визначити величину коефіцієнта горизонтальних навантажень:
де - те ж, що й у формулі (5).
Підставляємо дані у формулу (7):
Розрахункове динамічний тиск РД визначаємо за такою формулою:
де - маса продукту в цистерні, кг;
- максимальна швидкість, що розвивається автоцистерною. Для даного шасі дорівнює 120 км/год або 33,3 м/с.
- гальмівний шлях автомобіля, м;
- те ж, що й у формулі (1).
Маса продукту визначається як:
де - експлуатаційна місткість цистерни, м3;
- те ж, що й у формулі (6).
Таким чином, маса перевезеного нафтопродукту за формулою (9):
Для автомобілів з пневматичним приводом гальм гальмівний шлях визначається за наступною формулою:
де.
Підставляємо дані у формулу (10):
Підставляємо значення у формулу (8):
Тепер підставляємо всі значення у формулу (5) і знаходимо розрахунковий тиск:
1.4 Розрахунок товщин стінки обичайки і днища
Товщину стінки цистерни b, мм можна визначити за такою формулою:
де РР - те ж, що й у формулі (5);
- внутрішній діаметр цистерни, мм;
- допустиме напруження, МПа;
- коефіцієнт, що враховує міцність зварних швів. Для автоцистерн приймають рівним 0,1.
Допустиме напруження вибирають менше з двох значень:
де - межа текучості, МПа.
де - межа міцності, МПа.
Знайдені значення:
Приймаються.
Підставляємо всі значення у формулу (11):
Згідно ГОСТ Р 50913-96 [2] цистерни еквівалентним діаметром більше 1.8м повинні мати еквівалентну товщину стінок 6 мм і плюс 1 мм на корозію, отже приймаємо товщину стінки 7 мм, а товщину днища на 1., .2 мм більше товщини обичайки, тобто 8 мм.
1.5 Розрахунок основних навантажень
Кольцевое напруга внутрішнього тиску визначається за наступною формулою:
де - те ж, що й у формулі (5);
- те ж, що й у формулі (11);
- те ж, що й у формулі (11).
Підставляємо значення у формулу:
Розтягуюче (меридиальное) напруга? М, МПа визначається за наступною формулою:
де - те ж, що й у формулі (5);
- те ж, що й у формулі (11);
- те ж, що й у формулі (11).
Підставляємо значення у формулу:
Напруга вигину від дії розподіленого навантаження? изг, МПа визначається як:
де - максимальний згинальний момент у перерізі цистерни, Нм;
- момент опору вигину, м3.
Максимальний згинальний ...
