Конструировании аппаратов

Обсуждение статической неопределимости закона распределения напряжений по поперечному сечению стержня показало, что при наличии в стержне отверстий, выточек и тому подобных нере-гулярностей формы возникает резкая неравномерность распределения напряжений со значительными пиками вблизи указанных нере-гулярностей. Это явление носит название концентрации напряжений. Оно обнаруживается не только при осевой, но и при всех других видах деформации стержня, а-также при деформации элементов любой формы (не только стержневых). С этим явлением приходится считаться как при конструировании элементов конструкций и деталей машин, так и при расчете их. Выявить распределение напряжений с учетом их концентрации можно двумя путями: теоретическим и экспериментальным. Теоретический путь основан на применении теории сплошных сред (теории упругости, теории пластичности, теории ползучести — в зависимости от свойств материала), в которой вместо гипотез геометрического характера используются дифференциальные уравнения совместности деформаций, а равновесие соблюдается для любого бесконечного малого элемента тела, а не в интегральном (по поперечному сечению) смысле, как это делается в сопротивлении материалов.

Недостатки гидроприводов проявляются при их эксплуатации: наличие утечек, загрязнение и перегрев масла, его пожаро- и взрывоопасность. В основном эти недостатки можно предупредить при конструировании элементов гидросистем и профилактическими мероприятиями при эксплуатации гидрофицированных станков.

вале. Часто для учета процесса распухания при конструировании элементов активной зоны быстрых реакторов используются эмпирические закономерности, позволяющие определить степень распухания материалов в зависимости от нейтронного потока и температуры. Эмпирические зависимости не вытекают из теоретических соображений и представляют собой один из бесчисленных вариантов аппроксимации кривой. Задача нахождения эмпирической зависимости Д VI V от Т и Ф1 обычно сводится к нахождению функций g(T) = = SF (TJ) и V (Ф/) (см. уравнение (5.8)). В качестве первой можно взять одну из следующих функций [84]:

При конструировании элементов небольших сечений возможно их взаимное сваривание втавр посредством точечных или стыковых машин.

При конструировании элементов деталей должна быть предусмотрена возможность нормального врезания и выхода сверл,

дается повреждений этих элементов из-за чрезмерной затяжки болта, вместе с тем могут появиться усталостные трещины из-за наличия в детали факторов концентрации напряжений. Поэтому при конструировании элементов следует придерживаться выше изложенных принципов. Элементы резьбовых соединений из полимерных материалов подходят больше, чем металлические, для соединения слабо нагруженных элементов, находящихся в коррозионной среде и для соединения хрупких материалов.

При конструировании элементов футеровки следует учитывать современные прогрессивные тенденции: широкое использование монолитных и принудительно .охлаждаемых футеровок, использование принципа согласованной (желательно равной) стойкости отдельных частей рабочей камеры, применение оптимальных решений.

При расчете и конструировании элементов сепарационных устройств рекомендуется придерживаться следующих положений:

Залог успеха при конструировании элементов, наилучшим образом сопротивляющихся ударным нагрузкам, состоит в обеспечении равномерного распределения максимального напряжения по возможно большему объему материала. Элементы с канавками и вырезами очень плохо сопротивляются удару, поскольку при этом всегда существуют малые, сильно напряженные объемы материала. Такие элементы могут разрушаться при относительно малых ударных нагрузках. Таким образом, элементы с отверстиями, галтелями, вырезами или канавками могут быть причиной внезапного разрушения при ударном, или импульсном, нагружении.

Следует учитывать, что расчетная пропускная способность ПУ практически может быть обеспечена при правильном расчете и конструировании элементов ПУ. Так, расчетная пропускная способность ПК обеспечивается при условии его открытия на заданную высоту подъема золотника, соответствующую принятому в расчете значению коэффициента расхода а. Заданный подъем золотника обеспечивают правильным расчетом параметров действующей на золотник пружины и правильным конструированием проточной части клапана [13].

БИОМЕХАНИКА (от био... и механика] - раздел биофизики и физиологии, изучающий механич. свойства живых тканей, органов и организма в целом и происходящие в них механич. явления. Обычно термин Б. применяют при исследовании человека и животных. Результаты исследований в области Б. используются в космич. биологии, при конструировании аппаратов искусств, дыхания и кровообращения, создании манипуляторов и роботов на принципах бионики и т.д.

Большинство химических сред не оказывает воздействия на фторопласты и их влияние не учитывается при конструировании аппаратов. Однако длительное влияние температуры эксплуатации и других факторов необходимо иметь в виду.

После обжига эмалированного аппарата всегда возможно изменение его формы за счет коробления, которое потом исправить нельзя. Чтобы избежать коробления, нужно при конструировании аппаратов предусматривать предупредительные мероприятия, например, для аппаратов с мешалками — достаточные зазоры между мешалкой и стенкой, все мелкие части и узлы (сальники, стаканы для термометров, устройства для отбора проб и т. п.) делать съемными.

При конструировании аппаратов следует учитывать, что вальцеванием можно получить любой размер обечайки (корпуса), днища же, особенно коробовые и эллиптические, штампуются, и выдавливаются и число их типоразмеров ограничено. Поэтому диаметр обечаек аппаратов нужно подгонять к диаметру изготовляемых днищ. Для расчета днищ по предельным

В конструировании аппаратов для магнитной обработки воды самая простая задача — это грамотное повторение известной конструкции. Но даже в этом случае желательно провести полный расчет аппарата, чтобы убедиться в соответствии его параметров требованиям технического задания. К тому же обычно в прототипе кое-что приходится изменять: увеличить пропускную способность, поставить вместо чугуна сталь, заменить марку магнитного сплава, изменить размеры магнита и т. п. Необходимо учесть, что в этой области конструирования стандартные методы теории подобия не пригодны. Так, простое увеличение геометрических размеров аппарата может настолько испортить самую лучшую конструкцию, что ее удельные показатели значительно ухудшатся, и возникнет вопрос о поиске другого прототипа, легче поддающегося модернизации.

контур) их намагниченность восстанавливается, но не полностью. Поэтому, в случае применения магнитов из кобальтовых сплавов (марки ЮНДК и др.), которые отличаются малым коэффициентом, восстановления^ надо еще при конструировании аппаратов предусмотреть возможность намагничивания магнитов в арматуре, т, е. уже в смонтированном виде, и не разбирать магнитную систему при чистке рабочих зазоров.'Феррит-бариевьш магниты и магниты других типов с-большой коэрцитивной силой обладают практически полным восстановлением магнитных свойств при сборке. Их можно намагничивать заранее, до сборки и демонтировать для чистки, зазоров, без ущерба, для их силы.

При конструировании аппаратов следует предусмотреть равномерное распределение теплового потока, исключить возможность локального перегрева. Во многих промышленных аппаратах, в которых протекают высокотемпературные процессы, такие меры предусмотрены.

Развитие химической и нефтехимической промышленности требует создания новых высокоэффективных, надежных и безопасных в эксплуатации технологических аппаратов. Применение веществ, обладающих взрывоопасными и вредными свойствами, ведение технологических процессов под большим избыточным давлением и при высокой температуре обусловливают необходимость детальной проработки вопросов, связанных с выбором средств защиты обслуживающего персонала. Существующие специфические требования безопасности труда рассредоточены по большому количеству документов различного уровня. Это затрудняет принятие решений при конструировании аппаратов, усложняет контроль технической документации, снижает творческую активность разработчиков, что в конечном итоге отрицательно влияет на уровень безопасности разрабатываемого оборудования.

При конструировании аппаратов с неразъемными рубашками необходимо иметь в виду, что для корпусов аппаратов из аусте-нитных сталей допускается приварка рубашек из углеродистых или низколегированных сталей при температуре стенки аппарата t < 100 °С.

При конструировании аппаратов, как правило, применяют стандартные фланцевые соединения для корпусов, труб и трубной арматуры. Специальные фланцевые соединения подлежат разработке только в обоснованных случаях, когда отсутствуют стандартные фланцевые соединения (по рабочим условиям или каким-либо другим соображениям).

При конструировании аппаратов следует учитывать, что в-ходе их эксплуатации может развиваться так называемая коррозионная усталость металла в результате одновременного воздействия на металлические поверхности знакопеременных-механических напряжений и коррозионной среды. Такая коррозия проявляется чаще всего при возникновении резонансных: колебаний в трубных системах. Практика показывает, что уровень этих колебаний может быть значительно понижен, если' расстояние между трубными досками и перегородками в меж-трубном пространстве аппаратов в 55—75 раз больше диаметра трубок. Для трубок с толщиной стенок 1 мм и внешним диаметром 21 мм расстояние между перегородками должно* быть 1150—1600 мм, причем трубки в перегородках не должны быть закреплены жестко. Расстояния между опорными точками и концами труб должны быть различными.

ных характеристик, измеренные в ходе испытаний. Динамические нагрузки, передаваемые основанию, не должны превышать 50 Н. Уровни вибрации при конструировании аппаратов снижают применением вибропоглощающих и виброизолирующих устройств и материалов. Устранение вибрации работающего оборудования, вызванной неуравновешенностью деталей, достигается статической и динамической балансировкой.