Расчет вертикального цилиндрического емкостного аппарата. Определение толщины стенки емкости, выбор материалов сварной конструкции. Проектный расчет стенки на прочность, на выносливость. Выбор способа сварки и контроль качества сварных соединений.
Аннотация к работе
Назначение конструкции и технические требования 2. Обоснование выбора основных материалов сварной конструкции 3. Контроль качества сварных соединений 8. Техника безопасности при сварке Приложение Заключение Список литературы Введение Изделие состоящие из нескольких деталей, в конечном счёте является результатом соединения металлов этих деталей. На пример замена клёпаных соединений сварными позволяет уменьшить массу конструкции из низкоуглеродистых сталей на 10...25 % за счет уменьшения площадей поперечного сечения в месте соединения. Помимо этого, сварное соединение обеспечивает более высокий уровень герметичности соединений, что особо важно для производства емкостей, резервуаров, и других подобных изделий. В настоящее время существует достаточно большое количество видов сварки, которые классифицируют по основным физическим, техническим и технологическим признакам, и постоянно появляются новые более совершенные и выгодные виды. При проектировании и изготовлении сварных конструкций гораздо логичнее будет классифицировать их в зависимости от особенности их работы. Назначение конструкции и технические требования Аппарат ёмкостной пробоотборник (рисунок 1), предназначен для отбора проб конденсата водяного пара, согласно заданным условиям на проектирование аппарат устанавливается в отапливаемом помещении, рабочий диапазон температур от 20 до 35 °С, имеет объём 25 л, рабочее давление в корпусе сосуда атмосферное при расчётах принимаем его Рраб = 0,1 МПа. Рисунок 1 - Пробоотборник Данная конструкция проектируется в соответствии с ГОСТ Р 52630-2012, ПБ 03-584-03, относится к вертикальным ёмкостным аппаратам. Отметки центра масс «ЦМ» выполняются на противоположных сторонах аппарата эмалью ПФ-115 красной ГОСТ 6465-760 (RAL 3022) шириной 5 мм, длиной 50 мм. Толщина теплоизоляции 40 мм. Рисунок 2 - Схема условного обознычения проката Химический состав, и механические свойства стали Ст3 приведены в таблицах 1, 2. Таблица 1 - Массовая доля элементов стали Ст3 в % Химический элемент Углерод (С) Кремний (Si) Марганец (Mn), Никель (Ni) Сера (S) Фосфор (P), Азот (N) Медь (Cu) Мышьяк (As) % 0.14 -0.22 0.15 - 0.3 0.4 - 0.65 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.3 до 0.08 Таблица 2 - Механические свойства при Т = 20°С стали Ст3 Марка стали Механические свойства, не менее Предел текучести, МПа Временное сопротивление разрыву, МПа Относительное удлинение, % Ст3 245 490 26 Вся конструкция собирается с помощью сварки. По ГОСТ 14249-89 допускаемое напряжение для данной марки стали при расчётной температуре находится по формуле (2): , (2) где: - допускаемое напряжение при температуре 20 и 100 °С; t1,2 - принятые температуры. ПБ 03-584-03 таблица 21 для данной конструкции следует контролировать участки швов не менее 10%. (6) Так как Рраб 0,05 · 0,1 = 0,005 МПа, составляет более 5 % от рабочего, то расчётное давление с учётом гидростатического давления среды определяется по формуле (8): Р = Рр Рг (8) Р = 0,135 0,0054 = 0,14 МПа. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в ГОСТ 5264-80 таблица 3, должна проводиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине. Рисунок 7 - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения типа С21 ГОСТ 5264-80. Руководствуясь нормативными документами, а также известными данными принимаем для обеспечения лучшей оптимизации сварочно-сборочных работ ручную дуговую сварку. Ручная электродуговая сварка неплавящимся электродом выполняется в среде защитных газов с применением присадочной проволоки.