Расчет автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов - Курсовая работа

Автомобильные перевозки грузов на сегодняшний день являются самым востребованным, а также самым популярным способом по доставке грузов как по территории России, так и за границу. Автоцистерна должна передвигаться с порожней или с полностью заполненной цистерной, перемещение с неполностью заполненной цистерной не допускается, так как смещение центра тяжести груза при движении может привести к опрокидыванию АЦ.В настоящее время выпускаются цистерны с обечайками цилиндрической, эллиптической, трапецеидальной и прямоугольной форм. Для проектируемой цистерны выбираем эллиптическую форму обечайки, так как она обладает достаточной прочностью, высокой устойчивостью и хорошо вписываются в транспортные габариты.Выбор конструкционных материалов для изготовления цистерны и ее оборудования определяется несколькими факторами. Наиболее важными технологическими свойствами, которые необходимо учитывать при выборе конструкционных материалов, являются: свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием. Кроме указанных факторов при определении целесообразности применения тех или иных конструкционных материалов необходимо учитывать их стоимостные показатели. Для изготовления цистерн для нефтепродуктов, оборудования и деталей крепления наиболее часто применяются стали 10ХСНД, 09Г2С, Ст3сп. Химический состав в % материала Ст3сп приведен в таблице 1.Под расчетным давлением понимают наибольшее рабочее давление, возникающее в цистерне в процессе ее эксплуатации: при выполнении технологических операций по заполнению и опорожнению цистерны; при движении автотоцистерны с заполненной цистерной; при изменении объема продукта в цистерне под воздействием перепада температур и др. Расчетное давление (Рр, Па) определяют по следующей формуле: где - давление насыщенных паров перевозимого нефтепродукта (примем давление 0,05 МПА) [3]; Гидростатическое давление РС, МПА, определяют в зависимости от высоты налива продукта в цистерне по следующей формуле: где h - высота налива нефтепродукта, м. Подставляем данные в формулу (6): Теперь мы можем определить величину коэффициента горизонтальных нагрузок : где - то же, что и в формуле (5). Подставляем данные в формулу (7): Расчетное динамическое давление РД определяем по следующей формуле: где - масса продукта в цистерне, кг;Подставляем значения в формулу: Растягивающее (меридиальное) напряжение ?М, МПА определяется по следующей формуле: где - то же, что и в формуле (5); Распределенная нагрузка определяется по формуле: где - то же, что и в формуле (17); Подставляем значения в формулу (18): Таким образом, максимальный изгибающий момент будет равен: Момент сопротивления изгибу будет определяться как: где - то же, что и в формуле (11); Подставляем значения в формулы (21) и (22) соответственно: Найденные величины подставляем в формулу (20) и определяем приведенное напряжение изгиба: Для обеспечения прочности цистерны должно выполняться следующее неравенство: где - то же, что и в формуле (20); Находим силу давления жидкости на днище при торможении цистерны, подставив значения в формулу (25): Тогда среднее давление на днище при торможении P1, МПА будет определяться следующим образом: где - то же, что и в формуле (25);Подставляем данные в формулу (41): Номинальный расход определяется округлением требуемого в большую сторону, т.е. Подставляем данные в формулу (42): Диаметр трубопровода определяется как: (43) где q - то же, что и в формуле (42); Подставляем данные в формулу (43): . Произведем уточнение скорости перекачивания : (44) где - то же, что и в формуле (42); Подставляем данные в формулу (46): Определим число Рейнольдса для данного режима перекачки: (45) где - то же, что и в формуле (43);Технологическое оборудование включает в себя цистерну для топлива, насос, гидравлическую систему трубопроводов с арматурой, пневматическую систему управления, раздаточный рукав с наконечником, рукав для перекачки, приемный рукав [5], электрическое и противопожарное оборудование, контрольно-измерительные приборы [2]. Привод насоса осуществляется от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности и карданный вал.Насосы такого рода предназначены для перекачивания чистых, без механических примесей жидкостей: бензина, керосина, дизельного топлива и других нейтральных жидкостей вязкостью не более 2·10-5 м2/с температурой от минус 40 до 50°С и плотностью не более 1000 кг/м3. Основные характеристики данного насоса приведены в таблице 3. Самовсасывающие насосы СЦЛ-20-24 выпускаются левого и правого вращения, если смотреть со стороны конца вала. Направление вращения вала должно совпадать с направлением указательной стрелки на насосе (проверяется кратковременным пробным пуском привода насоса) [6]. В момент пуска жидкость, имеющаяся в насосе, захватывается центробежным колесом и по переводному каналу отбрасывается в левую полость корпуса насоса к вихревому колесу, которое частично вытесняет жидкость в колпак.Крышка горловины с люком (рисунок 2) предназначена для оснащения автоцистерн с верхним и нижним наливом нефтепродуктов и а

Содержание

Введение

1. Расчет параметров автоцистерны

1.1 Определение геометрических размеров цистерны

1.2 Выбор конструкционных материалов

1.3 Определение расчетного давления в цистерне

1.4 Расчет толщины стенки, обечайки и днища цистерны

1.5 Расчет основных нагрузок

1.6 Расчет устойчивости автоцистерны на опрокидывание

1.7 Выбор насосного оборудования

2. Оборудование цистерны

2.1 Насос

2.2 Наливной люк

2.3 Манометр

2.4 Указатель уровня

2.5 Дыхательный клапан

2.6 Перепускной клапан

2.7 Обратный клапан

2.8 Вентиль

2.9 Площадка и лестница

3. Работа технологического оборудования

4. Требования безопасности

Заключение

Список использованных источников