>
Згідно ГОСТ Р 50913-96 [4] цистерни еквівалентним діаметром більше 1,8 м повинні мати еквівалентну товщину стінок 6 мм і плюс 3 мм на корозію, отже приймаємо товщину стінки 9 мм, а товщину днища на 1 ... 2 мм більше товщини обичайки, тобто 11 мм.
. Розрахунок основних навантажень
Кільцеві напруги від внутрішнього тиску, МПа
(22)
де - те ж, що у формулі (12);
- те ж, що у формулі (21);
- те ж, що у формулі (20).
Розтягуючі напруги для перетину, перпендикулярного осі цистерни, МПа:
(23)
де - те ж, що у формулі (12);
- те ж, що у формулі (21);
- те ж, що у формулі (20).
Напруження згину від дії розподіленого навантаження, кПа
(24)
де - максимальний згинальний момент у перерізі цистерни, кНм;
- момент опору вигину, м3.
Максимальний згинальний момент, кНм
(25)
де - розподілене навантаження, кН/м;
- те ж, що у формулі (8).
Розподілена навантаження, кН/м
(26)
де - те ж, що у формулі (19);
- те ж, що у формулі (14);
- маса цистерни, кг;
- те ж, що у формулі (8).
Приймаємо кг.
Максимальний згинальний момент за формулою (25):
кНм.
Момент опору вигину, м3
(27)
де - те ж, що у формулі (21);
- те ж, що у формулі (20).
м3.
Напруження згину від дії розподіленого навантаження за формулою (24):
. Розрахунок наведеної напруги вигину
Наведене напруга вигину, МПа
(28)
де - сумарна напруга вигину в нижній частині цистерни, МПа;
- сумарна напруга вигину у верхній частині цистерни, МПа.
Сумарна напруга вигину в нижній частині цистерни, МПа
(29)
де - те ж, що у формулі (23);
- те ж, що у формулі (24).
МПа.
Сумарна напруга вигину у верхній частині цистерни, МПа
(30)
де - те ж, що у формулі (23);
- те ж, що у формулі (24).
МПа.
Наведене напруга вигину за формулою (28):
МПа.
Для забезпечення міцності цистерни повинна виконуватись нерівність
(31)
де - те ж, що у формулі (28);
- те ж, що у формулі (9).
Умова виконується.
Розтягуючі напруги в днище цистерни, МПа
(32)
де - те ж, що у формулі (12);
- те ж, що у формулі (21);
- товщина днища, м.
Сила тиску рідини на днище цистерни при гальмуванні, Н
(33)
де - те ж, що у формулі (19);
- сила тиску рідини, МПа;
- повна маса цистерни, кг;
- те ж, що у формулі (21).
Для розрахунків приймаємо
Повна маса цистерни, кг
(34)
де - те ж, що у формулі (26);
- те ж, що у формулі (4);
- те ж, що у формулі (19).
кг.
Сила тиску рідини на днище цистерни при гальмуванні за формулою (33):
Середній тиск на поверхню днища при гальмуванні, МПа
(35)
де - те ж, що у формулі (33);
- те ж, що у формулі (21).
Розтягуючі напруги, що у днище при гальмуванні, МПа
(36)
де - те ж, що у формулі (35);
- те ж, що у формулі (21);
- те ж, що у формулі (32).
Найбільша напруга в днищі цистерни, МПа
(37)
де - те ж, що у формулі (32);
- те ж, що у формулі (36).
Умова міцності
(38)
де - те ж, що у формулі (37);
- те ж, що у формулі (9).
Умова виконується, так як найбільше розтягуюче напруга при повороті транспортного засобу менше гранично допустимого.
. Розрахунок стійкості цистерни
Порушення стійкості АТЗ в подовжньому і поперечному напрямку можливо при аварії (як правило, характерно для порушення поздовжньої стійкості). До випадків поперечного порушення стійкості відносяться бічне ковзання та перекидання, які можуть виникнути при русі по похилій площині або радіусу, а так само від впливу бічного тиску. Імовірність бічного перекидання залежить від співвідношення ширини транспортної бази і висоти центра ваги й оцінюється коефіцієнтом бічної стійкості проти перекидання
(39)
де B - ширина колії;
Z - висота центру ваги.
Ширина колії для автомобіля МАЗ - 631705 дор...
