Определение геометрических размеров цистерны, Выбор конструкционных материалов - Проект автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов

В настоящее время выпускаются цистерны с обечайками цилиндрической, эллиптической и чемоданной форм. Для проектируемой цистерны выбираем эллиптическую форму обечайки, так как она обладает достаточной прочностью, высокой устойчивостью и хорошо вписываются в транспортные габариты.

Площадь поперечного сечения цистерны определяется по формуле:

(5)

Где - размеры большой и малой полуосей соответственно, м.

Размеры полуосей выберем, ориентируясь на габаритные размеры базового шасси транспортного средства, изображенного на рисунке 1.

базовое шасси

Рисунок 1 - Базовое шасси

Примем и

Подставляем значения в формулу (5):

.

Длину цистерны определяем по следующей формуле:

(6)

Где - то же, что и в формуле (1);

- площадь поперечного сечения цистерны, м2.

Подставляем данные в формулу (6):

Выбор конструкционных материалов

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. Так как сталь марки Ст3сп является более дешевой, легкодоступной, для проектируемой цистерны выбираем именно ее. Также эта марка стали обладает хорошей свариваемостью и высокими механическими показателями.

Химический состав в % материала Ст3сп приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав в % материала Ст3сп [ГОСТ 380-2005]

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

N

Cu

As

До 0,22

0,15-0,3

0,4-0,65

До 0,3

До 0,05

До 0,04

До 0,3

До 0,008

До 0,3

До 0,08

Механические и физические свойства материала приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Механические и физические свойства материала Ст3сп

Предел прочности, Мпа

Предел текучести

, Мпа

Относительное удлинение

, %

Ударная вязкость

KCU, Дж/см2

Модуль упругости Е, 105 МПа

380-490

255

26

108

2,0

Допускаемое напряжение, МПа, для выбранной марки стали определяем по следующей формуле:

(7)

Где - нормативное допускаемое напряжение, МПа;

- поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации цистерны. При расчете цистерн, предназначенных для содержания взрыво - и пожароопасных продуктов, принимают = 0,8.

За нормативное допускаемое напряжение принимают меньшее из двух значений:

(8)

Где - минимальное значение предела прочности, МПа;

(9)

Где - минимальное значение предела текучести, МПа.

Подставляем данные в формулы (8) и (9):

Следовательно, за нормативное принимаем значение - . Подставляем его в формулу (7) и определяем допускаемое напряжение:

Похожие статьи




Определение геометрических размеров цистерны, Выбор конструкционных материалов - Проект автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов

Предыдущая | Следующая