化工设备机械基础电子教案


    

    XX教案

    20XX — 20XX学年 第1学期




    课程名称 化工设备机械基础
    授课象 化工(含化工专升)
    授课教师
    职 称 副教授
    教材版 赵军化工设备机械基础
    参 考 书

    XX学院教务处印制

    化工设备机械基础教案(首页)
    20XX-20XX学年 第1学期
    讲教师

    院(系)部
    化学化工学院
    教研室
    化工教研室
    职 称
    副教授
    学 历

    课程名称
    化工机械基础
    课程类
    专业必修课
    课程序号

    课程代码

    授课专业
    化学工程工艺
    总 学 时
    62
    讲授
    62
    实验





    学 分
    3
    课程性质目
    化工设备机械基础化工工艺类专业门综合性机械类技术基础课包括工程力学基础(静力学材料力学)化工设备设计基础机械传动三部分务学生掌握相关基理基知识设计基方法事化工设备机械设计理维护基础具体:
    1掌握化工设备中受力构件进行强度刚度稳定性计算基理方法
    2常化工设备合理选择材料
    3掌握化工设备通零部件选方法
    4解压力容器监察理法规
    课程教学基求
    1课程教学应贯彻应性原重视素质培养原求理分析设计方法相结合理教学讲清概念学会应数学推导般作演绎重视分析实例课堂讨题等教学环节时课程容生产实课程设计毕业设计相结合培养学生理联系实际力
    2工程力学课程教学核心容学部分容基础应着重抓余教学容根专业特点安排学时(学分)少选择讲授化工工艺专业抓化工设备设计基础机械传动部分作重点讲课结合化工行业实际允许教学容做必调整组合
    3考核方式闭卷时成绩期评成绩中应占定重
    教 材参考书

    1赵军等编化工设备机械基础(第二版)化学工业出版社2007年
    2董勤编化工设备机械基础化学工业出版社2002年
    3张新占编工程力学()()西北工业学出版社2001年
    4潘永亮编化工设备机械设计基础科学出版社1999年


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第1次课
    周 次
    1
    学 时
    2
    授课时间
    20XX年X月X日
    章节名称
    1物体受力分析静力衡方程
    11静力学基概念 12约束约束反力 13分离体受力图
    教学目

    1学生掌握力刚体衡等静力学基概念
    2学生掌握约束约束反力概念
    3学生学会画受力图
    重点难点
    重点:1力刚体衡等静力学基概念
    2约束约束反力概念
    3学会画受力图
    难点:学会画受力图
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    概述
    工程力学门研究物体机械运动构件强度刚度稳定性科学
    工程力学两基础部分:静力学材料力学
    保证构件正常工作构件应满足求:(1) 强度求 (2) 刚度求 (3) 稳定性求

    11静力学基概念
    力概念作形式
    力:物体间相互机械作单位:NkN力矢量FF表示方
    力三素:方作点
    力作方式分类分:表面力体积力(eg重力磁力)
    作面积分:集中力分布力(kNm)
    二刚体概念
    刚体:情况发生变形物体抽象化概念种变形情况理想模型
    静力学中研究物体受力系简化衡条件研究变形视刚体
    三衡概念
    衡状态:物体相球静止作匀速直线运动时状态物体机械运动特殊情形作该物体力系称衡力系
    衡力系:物体处衡状态时力系
    二力衡原理(公理):作刚体两力衡必充分条件:两力相等方相反作直线(等值反线)
    二力构件:受两力作处衡构件特点:两力必作点连线
    加减衡力系原理(公理):作刚体力系加减衡力系改变原力系刚体作效应
    力传性原理:作刚体力作线移刚体意点改变刚体作效应作刚体力三素方作线
    四作反作定律
    作反作定律:两物体间相互作力总相等作线相指相反分作两物体(重力支持力)
    作反作力两力衡中衡力混淆

    12约束约束反力
    体:空间作意位移物体eg飞机火箭卫星等
    非体:位移受某限制物体eg悬挂着灯
    动力:物体运动运动趋势力eg重力电磁力风力等工程称载荷
    约束:阻碍非体运动限制条件eg绳索灯约束铁轨火车约束
    约束反力:约束物体作力egT绳索灯约束反力
    典型(面)约束类型:
    (1)柔索约束:绳子链条皮带钢丝等柔性物体绳索物体约束反力作点接触点方绳索中心线背离物体
    (2)理想光滑面约束:物体接触面摩擦力相力忽略计样接触面光滑面限制切方运动限制法约束反力:接触面接触点处公法线指物体
    (3)圆柱铰链约束:图限制两构件相移动限制相转动约束反力FxFy通销钉中心接触点法线方约束反力圆柱铰构件底座连接起构成铰支座分:
    固定铰支座图18a动铰支座图19a
    固定端约束:物体部分固嵌物体构成约束eg电线杆等图120(a)固定约束反力三FxAFyAMA

    13分离体受力图
    分离体:研究象周围物体约束中分离出成体象分离体
    受力图:单独画出物体轮廓作面动力约束反力画面图
    画受力图步骤:
    (1)确定研究象周围物体约束中分离出取分离体(先取二力杆)
    (2)画已知力外力(载荷)重力等
    (3)画约束反力根约束类型画出约束反力
    例:1112

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第2次课
    周 次
    1
    学 时
    2
    授课时间
    20XX年X月X日
    章节名称
    1物体受力分析静力衡方程
    14力投影合力投影定理 15力矩力偶 16力移
    17面力系简化合力矩定理
    教学目

    1学生掌握合力投影定理
    2学生掌握力矩力偶力移
    3学生掌握力移面力系简化合力矩定理
    重点难点
    重点:1合力投影定理
    2力矩力偶力移
    3力移面力系简化合力矩定理
    难点:力移面力系简化合力矩定理
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    14力投影 合力投影定理
    力投影概念
    力矢量F两端AB分x轴作垂足ab线段 ab称力Fx轴投影
    二力直角坐标轴投影
    力Fx(y)轴投影:力F起点A终点Box(oy)轴作垂线垂足ab线段ab称力Fx(y)轴投影
    已知Fx轴夹锐角α :

    力坐标轴投影特性:a标量 b符号abx轴正 c行力等值时坐标轴投影相 d力行移动投影值变
    三合力投影定律
    合力:力刚体作效果力系等效力称该力系合力该力系中力称合力分力
    合力投影定律:合力意轴投影等分力轴投影代数

    15力矩 力偶
    力矩
    力矩:力力臂积
    力偶:相等作相行两反力组成力系
    力偶矩:力力偶臂积
    力偶性质:力偶合力力偶位置关力偶矩转变时力偶系力偶代
    二力偶力偶矩
    力偶作面:力偶中两力面
    力偶臂:两力作线间垂直距离d表示
    力偶特点:刚体产生转动效应没移动效应力偶力等效衡力偶衡
    力偶矩:积Fd作度量力偶物体转动效应物理量记作m(FF)m+Fd力偶矩代数量力偶矩转逆时针时正单位N·m(kN·m)力矩
    力偶中两力作面点矩代数恒等力偶矩
    力偶特性:a转变力偶面意移动改变FdC力偶移作面行面改变作效果
    力偶三素:力偶矩转作面

    16力移
    力移定理:作刚体力行移动刚体点必须时附加力偶力偶矩等原力F移点矩

    17面力系简化 合力矩定理
    面力系简化
    面力系:力作线分布面汇交点完全行
    面力系作面点简化矢F′R矩Mo
    二面力系简化结果讨:
    F′R≠0Mo0原力系简化合力F′R通简化中心原力系合力
    F′R 0Mo≠0原力系简化力偶力偶矩等原力系简化中心矩简化中心位置关
    F′R≠0Mo≠0力系进步简化合力dMo F′R转移力偶
    F′R 0Mo0原力系衡力系
    三合力矩定理
    合力矩定理:面力系合成合力时合力作点点矩等力系中分力点矩代数
    例:1314



    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第3次课
    周 次
    2
    学 时
    2
    授课时间
    20XX年X月X日
    章节名称
    1物体受力分析静力衡方程
    18面力系衡方程 19空间力系
    教学目

    1学生掌握面力系衡方程
    2复节学力学基概念求解衡系统约束反力
    重点难点
    重点:面力系衡方程
    难点:利面力系衡方程求解约束反力
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    18面力系衡方程
    物体面力系作处衡充分必条件:
    矢量FR′0矩MO0衡力系
    例15 例16 例17 例18 例19

    求解物体衡问题解题方法步骤:
    ① 确定研究象取分离体画受力图注意刚体间作力反作力间关系
    ② 选取合适坐标轴列静力衡方程例便计算坐标轴方位应量较力行垂直矩心量选未知力作线交点
    ③ 解衡方程求解未知力

    19空间力系
    作物体力系中力作线面称该力系空间力系
    力直角坐标轴投影
    次投影法 二次投影法
    合力投影定理样适空间力系
    二力轴矩——合力矩定理样适空间力系
    三空间力系衡方程
    公式(122)

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第4次课
    周 次
    3
    学 时
    2
    授课时间
    2011年9月19日
    章节名称
    2拉伸压缩剪切
    21轴拉伸压缩概念实例 22轴拉伸压缩时横截面力
    23轴拉伸压缩时横截面应力 24轴拉伸压缩时变形
    25材料拉伸压缩时力学性 26拉伸压缩强度计算
    教学目

    1学生掌握直杆轴拉伸压缩力应力求解
    2学生掌握直杆轴拉伸压缩时变形求解
    重点难点
    重点:直杆轴拉伸压缩应力求解
    难点:直杆轴拉伸压缩应力求解
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    概述
    材料力学基假设
    ⑴ 连续性假设
    ⑵ 均匀性假设
    ⑶ 性假设
    ⑷ 变形假设
    二杆件基受力变形形式
    ①轴拉伸压缩 ②剪切 ③扭转 ④弯曲

    21轴拉伸压缩概念实例
    力概念
    材料力学中作杆件载荷约束反力均称外力杆件受外力变形时杆件部部分间相互作力称力
    二截面法 轴力
    取构件部分研究象利静力学衡方程求力方法称截面法截面法求力三步骤进行:
    1)截 欲求力截面假想面杆件分成两部分
    2)代 取中部分研究象画出受力图截面力代移部分留部分作
    3)求 列出研究象静力衡方程确定未知力

    22轴拉伸压缩时横截面力
    轴拉伸轴压缩
    拉力符号正压力符号负

    23轴拉伸压缩时横截面应力
    应力概念
    应力:单位面积力

    二轴拉伸压缩时横截面正应力
    横截面正应力s直接表示


    24轴拉伸压缩时变形
    变形
    单位长度伸长量表征杆件变形程度称线应变相变形
    二 胡克定律
    胡克定律:应力超例极限时正应力线应变成正
    三 横变形
    轴力作杆件轴伸长(缩短)时横尺寸缩(增)
    四 泊松
    实验表明种材料应力超例极限时横线应变线应变绝值常数值ν称泊松

    25材料拉伸压缩时力学性
    材料拉伸时力学性
    1 低碳钢拉伸时力学性
    (1)材料刚度指标:第Ⅰ阶段 弹性阶段
    (2)材料强度指标:第Ⅱ阶段 屈服阶段第Ⅲ阶段 强化阶段第Ⅳ阶段 局部变形阶段
    (3)材料塑性指标
    (4)冷作硬化现象
    2材料拉伸时力学性
    二材料压缩时力学性

    26拉伸压缩强度计算
    极限应力许应力安全数
    二 拉伸压缩时强度条件计算

    例题232425
    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第5次课
    周 次
    3
    学 时
    2
    授课时间
    2011年9月22日
    章节名称
    2拉伸压缩剪切
    27应力集中概念 28剪切挤压实计算
    教学目

    1学生解应力集中概念
    2学生掌握剪切挤压实计算
    重点难点
    重点:1应力集中概念2剪切挤压实计算
    难点:剪切挤压实计算
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    27应力集中概念
    应力集中:等截面直杆应力均匀分布截面突变时切口圆孔螺纹等应力均匀分布图开圆孔薄板应力急剧变化种构件截面尺寸突然变化引起局部应力急剧增现象称应力集中

    28剪切挤压实计算
    剪切实计算
    剪力:截面法剪切面截开截面相切力Q称剪力衡方程求解
    剪应力:剪切构件单位面积行截面利衡量力集度单位MPa
    公式求名义剪应力(实际剪应力截面分布均匀)均剪应力
    剪切强度计算
    二挤压实计算
    剪切构件受剪切外受挤压作作作面压力称挤压力p表示压力作面称挤压面
    材料许挤压应力
    挤压面面时挤压面积Ap等挤压面挤压面圆柱时挤压面积Ap圆柱投影面积
    例26 例27


    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第6次课
    周 次
    4
    学 时
    2
    授课时间
    2011年9月26日
    章节名称
    3扭转
    31扭转概念实例 32扭转时外力力计算 33纯剪切
    34圆轴扭转时应力
    教学目

    1学生掌握扭转概念实例
    2学生掌握扭转时外力力计算
    重点难点
    重点:1掌握扭转概念实例2掌握扭转时外力力计算
    难点:扭转时外力力计算
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    31扭转概念实例
    扭转杆件种基变形形式
    扭转受力特点:外力组外力偶力偶作面垂直杆件轴线扭转变形特点:杆件意两横截面绕轴线相转角度角称相扭转角φAB表示截面B截面A相扭转角

    32扭转时外力力计算
    外力偶矩计算
    作轴外力偶矩通常直接出数值出轴转速n(rmin)轴传递功率P(kW)时需理力学中推导功率转速力矩三者关系式计算外力偶矩数值
    (1)
    二扭转扭矩图
    截面法计算轴力扭矩T步骤:截取衡方程求T画扭矩图
    T符号规定:右手螺旋法例:31

    33纯剪切
    薄壁圆筒扭转时剪应力
    二剪应力互等定理
    ττ 相互垂直两截面剪应力成出现数值相等两者垂直两面交线方相背相知 剪应力符号判断
    三剪应变剪切胡克定律
    τGγG剪切弹性模量MPaγ剪应变量纲

    34圆轴扭转时应力
    变形关系
    圆轴扭转面假设:原面横截面变形保持面横截面相转角度圆轴扭转面假设
    二应力应变关系
    横截面意点A剪应力τ扭矩T距离OA(ρ)成正
    三静力学关系
    极惯性矩:推导出圆轴扭转横截面点剪应力τp计算公式:
    抗扭截面模量:ρD2时 Wt Ip(D2) Wt抗扭截面模量
    (1)空心圆截面极惯性矩
    式中αdD横截面外径
    扭转截面系数
    (2)实心圆截面
    d0αdD0代入两式实心圆截面形心极惯性矩扭转截面系数分:










    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第7次课
    周 次
    4
    学 时
    2
    授课时间
    2011年9月29日
    章节名称
    3扭转
    35圆轴扭转时强度条件 36圆轴扭转时变形刚度条件
    教学目

    1学生掌握圆轴扭转时强度条件变形刚度条件
    重点难点
    重点:1掌握圆轴扭转时强度条件变形刚度条件
    难点:圆轴扭转时强度条件变形刚度条件
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    35圆轴扭转时强度条件
    前面已圆轴扭转时横截面剪应力截面周边
    圆轴扭转时强度条件:
    塑性材料:[τ](05~06)[σ]
    脆性材料:[τ](08~10)[σ]
    强度条件公式工程进行强度校核截面设计确定许载荷
    例:3233

    36圆轴扭转时变形刚度条件
    圆轴扭转时变形
    圆轴扭转变形标志两横截面间相扭转角
    相扭转角 T扭矩 l截面间距 GIp抗扭刚度
    二圆轴扭转时刚度条件
    [θ]:单位长度许扭转角(度米弧度米)
    例:34


    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第8次课
    周 次
    6
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月10日
    章节名称
    4弯曲
    41弯曲概念实例 42剪力弯矩 43剪力图弯矩图
    教学目

    1学生掌握弯曲概念实例
    2学生掌握剪力弯矩求解
    3学生掌握作剪力图弯矩图
    重点难点
    重点:1弯曲概念实例2剪力弯矩求解3剪力图弯矩图
    难点:剪力弯矩求解
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    41弯曲概念实例
    弯曲工程实际中常见种基变形形式
    面弯曲P49图45外力均垂直梁轴线作称面变性梁轴线称面弯曲成条面曲线种弯曲变形成面弯曲梁轴线代梁横截面形状图44等

    42剪力弯矩
    截面法求静定梁力剪力弯矩 步骤:
    (1)静力学方程求支座反力
    (2)截面法求力
    例41简支梁受集中力作

    43剪力图弯矩图
    QQ(x)剪力方程剪力梁变化曲线剪力图
    MM(x)弯矩方程弯矩梁变化曲线弯矩图
    剪力图弯矩图规律:5
    例42 例43 例44 例45 例46

    作业布置:
    课总结分析:

    化工设备机械基础教案
    序 号
    第9次课
    周 次
    6
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月13日
    章节名称
    4弯曲
    44纯弯曲时梁横截面正应力 45惯性矩计算
    教学目

    1学生掌握纯弯曲时梁横截面正应力概念
    2学生掌握惯性矩计算
    重点难点
    重点:1纯弯曲时梁横截面正应力2惯性矩计算
    难点:惯性矩计算
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    44纯弯曲时梁横截面正应力
    梁般力QM存στ般τ次素σ考虑纯弯曲
    梁横截面仅弯矩剪力仅正应力切应力情况称纯弯曲
    面假设变形关系
    梁弯曲时横截面点处正应力该截面弯矩成正惯性矩成反截面高度呈线性分布y值相点正应力相等中性轴点正应力零中性轴两侧侧受拉侧受压距中性轴越远正应力越
    二物理关系应力分布
    胡克定律
    三静力学关系
    yymax时弯曲正应力值 式中称截面中性轴弯曲截面系数截面形状尺寸关量

    45惯性矩计算

    简单截面图形惯性矩
    1矩形截面
    2圆形圆环形截面
    二组合截面图形惯性矩行移轴公式
    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第10次课
    周 次
    7
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月20日
    章节名称
    4弯曲
    46弯曲正应力强度条件
    教学目

    1学生掌握弯曲正应力强度条件
    重点难点
    重点:1弯曲正应力强度条件
    难点:弯曲正应力强度条件
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    46弯曲正应力强度条件

    例题48工字钢抗弯截面系数查国家标准GBT7061988
    例题49横截面中性轴称分计算B截面D截面拉应力
    许压应力许拉应力分计算B截面D截面压应力

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第11次课
    周 次
    7
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月20日
    章节名称
    4弯曲
    47梁弯曲时切应力 48弯曲变形 49提高粱弯曲强度刚度措施
    教学目

    1学生掌握纯弯曲时梁横截面切应力概念
    2学生掌握梁弯曲变形
    3学生掌握提高粱弯曲强度刚度措施
    重点难点
    重点:提高粱弯曲强度刚度措施
    难点:梁刚度校核
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    47*梁弯曲时切应力
    种常见截面梁弯曲切应力致分布规律切应力

    48 弯曲变形
    工程中梁满足强度条件外弯曲变形定限制
    根工程实际中需限制利构件变形必须研究梁变形规律
    挠曲线挠度转角
    二挠曲线似微分方程
    ——梁挠曲线似微分方程求梁变形方法通常称积分法
    三叠加法求梁变形
    四梁刚度校核:wmax£[w] qmax£[q]
    49 提高粱弯曲强度刚度措施
    合理安排梁受力情况
    1采取适分散载荷2采合理布置梁支座
    二选择合理截面形状
    弯曲正应力强度条件梁横截面抗弯截面系数Wz越粱强度越高工字形槽形截面济合理圆形截面差弯曲刚度角度等截面面积条件工字形槽形截面矩形圆形截面更惯性矩提高梁弯曲刚度
    作业布置
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第12次课
    周 次
    8
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月24日
    章节名称
    5 应力状态分析强度理组合变形
    51 应力状态概念 52 面应力状态分析
    53 三应力状态简介广义虎克定律
    教学目

    1学生掌握应力状态概念广义虎克定律
    重点难点
    重点:学生掌握应力状态概念广义虎克定律
    难点:应力状态概念
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    51 应力状态概念
    点应力状态
    通受力构件点截面应力集合称该点应力状态
    二面应力
    面:单元体切应力零面应力:面正应力
    单应力状态:点三应力中应力数值零[图53(a)]
    二应力状态:点三应力中两零[图53(b)]
    三应力状态:点三应力中三零[图53(c)]

    52 面应力状态分析
    σxσy分表示作xy轴垂直面正应力切应力第标表示作面第二标表示方(τxy表示作x轴垂直面y轴方行切应力)根切应力互等定理τxy τyx应力符号规定前
    意斜截面应力


    二面应力
    极值正应力面切应力τα等零面面
    面正应力应力应力正应力

    三极值切应力

    说明极值切应力面面成45º角注意:处指极值切应力指面应力状态零应力垂直斜截面中切应力机制指三应力状态单元体切应力
    例:52 例:53

    53 三应力状态简介 广义虎克定律
    三应力状态应力
    设三应力状态三应力σ1σ2σ3证明该点截面正应力σ1正应力σ3
    二广义胡克定律



















    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第13次课
    周 次
    8
    学 时
    2
    授课时间
    2011年10月27日
    章节名称
    5 应力状态分析强度理组合变形
    54 强度理简介 55组合变形强度计算
    教学目

    1学生掌握四强度理
    2学生掌握杆件组合变形时强度计算
    重点难点
    重点:1学生掌握四强度理
    难点:杆件组合变形时强度计算
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    54 强度理简介
    脆性断裂理
    1.拉应力理(第强度理)
    2 伸长线应变理(第二强度理)
    二塑性屈服理
    1 切应力理(第三强度理)
    2 畸变密度理(第四强度理)
    三强度理统形式
    σr ≤[σ] σr称相应力三应力定形式组合成 例:54

    55 组合变形强度计算
    组合变形概念实例
    工程实际中杆件时产生两种两种基变形类变形形式称组合变形
    二拉伸(压缩)弯曲组合
    例:55
    三弯曲扭转组合
    例:57

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第14次课
    周 次
    9
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月6日
    章节名称
    6 疲劳
    61交变应力概念 62疲劳概念 63 持久极限 64 提高构件疲劳强度措施
    教学目

    1学生交变应力疲劳持久极限等概念工程现象
    2学生掌握提高构件疲劳强度措施
    重点难点
    重点:1交变应力疲劳持久极限等概念2提高构件疲劳强度措施
    难点:交变应力疲劳持久极限等概念
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    61交变应力概念
    交变应力:工程中构件应力方时间作周期性变化种应力称交变应力

    62疲劳概念
    疲劳:构件交变应力破坏现象工程惯称疲劳破坏

    63 持久极限
    材料持久极限
    持久极限:交变应力作材料数次循环发生破坏应力称持久极限称疲劳极限
    二 影响构件持久极限素
    (1)构件外形影响 (2)构件尺寸影响 (3)构件表面质量影响
    三称循环构件持久极限

    64 提高构件疲劳强度措施
    1减缓应力集中
    2降低表面粗糙度
    3增加表面强度
    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第15次课
    周 次
    9
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月3日
    章节名称
    7 化工设备设计基础概述
    71 容器结构分类 72 容器机械设计基求 73 容器标准化设计
    74 化工容器常金属材料基性
    教学目

    1学生掌握容器结构分类
    2学生掌握程设备常金属材料基性
    重点难点
    重点:1容器结构分类2程设备常金属材料基性
    难点:金属材料基性
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    71 容器结构分类
    容器结构
    化工厂石油化工厂种样设备设备生产程中原理分反应设备换热设备分离设备储运设备
    二容器分类
    容器通常容器形状容器厚度承压性质工作温度支承形式结构材料容器技术理等进行分类

    72容器机械设计基求
    容器总体尺寸(例反应釜釜体容积釜体长度直径例传热方式传热面积蒸馏塔直径高度接口数目方位尺寸等)般根工艺生产求通化工工艺计算生产验决定尺寸通常称设备工艺尺寸
    设备工艺尺寸初步确定进行结构强度设计设计时应满足:
    ①强度②刚度③稳定性④ 耐久性⑤密封性⑥节省材料便制造⑦方便操作便运输

    73容器标准化设计
    标准化意义
    便设计利成批生产提高质量便互换降低成提高劳动生产率国关部门容器零部件(例封头法兰支座孔手孔视镜液面计等)进行标准化系列化工作许化工设备(例贮槽换热器搪玻璃陶瓷反应器)相应标准
    二容器零部件标准化基参数
    1 公称直径
    2 公称压力

    74 化工容器常金属材料基性
    力学性
    构件程中受力超某限度时会发生塑性变形甚断裂失效指材料外力作表现出变形破坏等方面特性(弹性塑性强度硬度韧性等特性指标)
    1强度
    2塑性
    3韧性
    4硬度
    5材料高温力学性
    二物理性
    相密度熔点热膨胀系数导热系数导电性等时查关手册
    三化学性
    材料处介质中化学稳定性材料否会介质发生化学电化学反应引起腐蚀金属化学性耐腐蚀性抗氧化性
    四工艺性
    铸造性锻性焊接性切削加工性热处理性冷弯性等
    五性
    1 组织稳定性
    2 抗松弛性
    3 应变时效敏感性













    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第16次课
    周 次
    10
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月7日
    章节名称
    8 压薄壁容器设计基础
    81 回转壳体特征 82回转壳体薄膜应力分析
    教学目

    1学生掌握压薄壁容器设计
    2学生掌握薄壁容器特征
    重点难点
    重点:1学生掌握压薄壁容器设计2学生掌握回转壳体薄膜应力分析
    难点:回转壳体薄膜应力分析
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    81 回转壳体特性
    基概念
    1 回转壳体——壳体中间面直线面曲线绕面固定轴线旋转周形成壳体
    2 轴称——壳体形状约束条件受外力称回转轴问题化工容器整体言通常属轴称问题
    (1)中间面——壳体外表面等距离曲面
    外表面间法距离壳体厚度薄壁壳体中间面表示特性
    (2)母线——面曲线AB绕回转轴OA旋转周成形成中间面面曲线AB称母线
    (3)线——果通回转轴作截面壳体曲面相交交线(AB′AB)称线显然线母线形状完全相
    (4)法线——通线点M垂直中间面直线称中间面该点法线(n)法线延长线必回转轴相交
    (5)纬线——N点法线母线作圆锥面壳体中间面正交交线
    (6)第曲率半径——中间面点M处线曲率半径称该点第曲率半径R1表示
    (7)第二曲率半径——通线点M法线作垂直线面中间面相交形成曲线ME曲线M点处曲率半径称该点第二曲率半径R2表示
    二基假设
    假定壳体完全弹性材料具连续性均匀性性薄壁壳体常采两点假设问题简化
    1 直法线假设——壳体变形前垂直中间面直线段变形保持直线垂直变形中间面直线段长度变厚度点法位移均相变形前壳体厚度变
    2 互挤压假设——壳体层纤维变形均互挤压假设壳壁法应力壳壁应力分量相忽略量

    82 回转壳体薄膜应力分析
    薄膜应力理应力计算公式
    1.应力计算公式
    2.环应力计算公式
    二轴称回转壳体薄膜理应范围























    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第17次课
    周 次
    10
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月10日
    章节名称
    8 压薄壁容器设计基础
    83 典型回转壳体应力分析 84压圆筒边缘应力概念
    教学目

    1学生掌握压薄壁容器应力分析
    重点难点
    重点:学生掌握压薄壁容器应力分析
    难点:压薄壁容器应力分析边缘应力
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    83 典型回转壳体应力分析
    受压圆筒形壳体
    圆柱壳体根薄膜应力理应力环应力分
    (83)
    (84)
    二受压球形壳体
    球壳母线半径D2半圆周球壳点第曲率半径R1第二曲率半径R2均相等球壳均半径R1 R2 D2薄膜应力理知应力环应力分
    (85)
    (86)
    三受压椭球壳体
    应力环应力分
    (89)
    (810)
    四受压锥形壳体
    锥形壳体应力环应力
    (811)
    (812)
    五承受液体静压作圆筒壳体
    1.底部边缘支承圆筒


    2.顶部边缘支承圆筒



    84压圆筒边缘应力概念
    边缘应力概念
    筒体封头联接例板盖具足够刚度受压作时变形壳壁较薄变形量较两者连接起联接处(边缘部分)筒体变形受板盖约束产生附加局部应力(边缘应力)边缘应力数值时导致容器失效设计时应予重视
    二边缘应力特点
    (1)局部性
    性质连接边缘产生边缘应力明显衰减波特性
    (2)限性
    发生边缘弯曲原薄膜变形连续然指弹性变形边缘两侧弹性变形相互受约束必然产生边缘力边缘弯矩产生边缘应力边缘处局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时述种弹性约束开始缓解原薄膜变形便趋协调边缘应力动限制边缘应力限性
    三边缘应力处理
    (1)边缘应力具局部性设计中结构作局部处理
    (2)塑性材料边缘局部某点应力达者说超材料屈服极限邻尚未屈服弹性区够抑制塑性变形发展塑性区扩展数塑性较材料制成容器
    (3)边缘应力具限性属二次应力危害性没薄膜应力
    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第18次课
    周 次
    11
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月14日
    章节名称
    9 压薄壁圆筒球壳设计
    91 概述 92 压薄壁圆筒球壳强度计算
    教学目

    1学生掌握压薄壁容器设计
    2学生掌握薄壁容器特征
    重点难点
    重点:1压薄壁圆筒球壳设计
    难点:1压薄壁圆筒球壳设计
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    91 概述
    压力容器设计中般根工艺求先确定直径强度计算务根定直径设计压力设计温度介质腐蚀等条件设计出合适厚度保证设备规定寿命安全运行

    92 压薄壁圆筒球壳强度计算
    薄壁圆筒强度计算公式
    1理计算强度(计算厚度)
    2设计厚度名义厚度
    3效厚度
    4压力容器厚度
    二薄壁球壳强度计算公式
    三设计参数确定
    1设计压力
    2计算压力
    3设计温度
    4许应力
    5焊接接头系数

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第19次课
    周 次
    11
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月17日
    章节名称
    9 压薄壁圆筒球壳设计
    93 容器压力试验
    教学目

    1学生掌握容器压力试验
    重点难点
    重点:1容器压力试验难点:
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    93 容器压力试验
    容器制成检修投入生产前进行压力试验目检验容器宏观强度渗漏现象确保设备安全正常运行
    需进行焊热处理容器应全部焊接工作完成热处理进行压力试验气密试验分段交货压力容器分段热处理安装工组装焊接焊接环焊缝进行局部热处理进行压力试验
    试验压力
    液压试验压力式确定

    式中 PT——试验压力MPa立式容器卧置作液压试验时试验压力应立置时试验压力加液体静压力
    p——设计压力MPa
    [σ]—试验温度材料许应力MPa
    [σ]t—设计温度材料许应力MPa
    气压试验压力式确定

    二压力试验求试验方法
    1液压试验
    容器充满液体(容器高点设排气口)容器壁温液体温度相时缓慢升压规定试验压力保压时间般30min然压力降规定试验压力80保持足够长时间焊缝连接部位进行检查漏泄修补重新试验液压试验时注意事项
    2气压试验
    适合作液压试验容器采气压试验气体应干燥洁净空气氮气惰性气体试验气体温度般应低15℃试验程序
    3气密试验
    容器须液压试验合格方进行气密试验方法:首先缓慢升压试验压力保持10min然降设计压力时进行检查气体温度应低5℃
    器作定期检验时容器残留易燃气体存会导致爆炸时空气作试验介质
    三压力试验前应力校核
    压力试验前应试验压力产生圆筒应力进行校核容器壁产生应力超材料试验温度屈服极限90(液压试验)80(气压试验)
    试验类型
    试验压力
    强度条件
    说明
    备注
    液压试验


    立式容器卧置进行水压试验时试验压力应取立置试验压力加液柱静压力
    压力试验时容器承受压力pT 高设计压力p必时需进行强度效核
    气压试验


     














    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第20次课
    周 次
    12
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月21日
    章节名称
    10压容器封头设计
    101 凸形封头 102锥形封头
    教学目

    1学生掌握压容器封头设计
    重点难点
    重点:1学生掌握压容器封头设计
    难点:压容器封头设计
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    10 压容器封头设计
    容器封头称端盖容器重组成部分形状分三类:凸形封头锥形封头板形封头中凸形封头包括半球形封头椭圆形封头碟形封头(称带折边球形封头)球冠形封头(称折边球形封头)四种采什样封头根工艺条件求制造难易材料消耗等情况决定

    101 凸形封头
    半球形封头
    二椭圆形封头
    三碟形封头
    四球冠形封头

    102 锥形封头
    1锥形封头结构求计算
    2锥形封头标准

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第21次课
    周 次
    12
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月24日
    章节名称
    10 压容器封头设计
    103 板封头104 封头结构特性选择
    教学目

    目:1学生掌握压容器封头设计
    重点难点
    重点:1学生掌握压容器封头设计
    难点:压容器封头设计
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    103 板封头
    1圆形盖厚度计算
    2非圆形盖厚度计算

    104 封头结构特性选择
    受力情况半球形封头椭圆形碟形次球冠形锥形更次板差制造角度板容易球冠形锥形次碟形椭圆形更次半球形难锥形特色压力高设备椭圆形封头作数中低压容器封头板封头作常压直径高压容器封头球冠形封头作压力高场合容器中两独立受压室中间封头半球形封头般型储罐高压容器封头


    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第22次课
    周 次
    13
    学 时
    2
    授课时间
    2011年11月28日
    章节名称
    11 外压容器设计基础
    111 概述 112界压力 113外压容器设计方法求
    教学目

    1学生掌握外压容器设计
    重点难点
    重点:1学生掌握外压容器设计
    难点:外压容器设计
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    111 概述
    外压容器失稳
    二圆筒失稳形式分类
    1 周失稳——圆筒均匀径外压引起失稳做周(侧)失稳周失稳时壳体断面原圆形压瘪呈现波形波数n234……图111示
    2 轴失稳——果薄壁圆筒承受轴外压载荷达某数值时丧失稳定性失稳定时然具圆形环截面破坏母线直线性母线产生波形圆筒发生褶皱
    3 局部失稳
    失稳现象述周失稳轴失稳两种失稳外局部失稳容器支座支承处安装运输中局部外压引起局部失稳

    112 界压力
    界压力
    导致筒体失稳压力称该筒体界压力pcr表示筒体界压力作筒壁存压应力称界压应力σcr表示
    二长短圆筒刚性圆筒
    破坏情况受外压圆筒壳体分长圆筒短圆筒刚性圆筒三种作区分谓长短圆筒刚性圆筒长度均指直径Do效厚度δe等关相长度非绝长度
    三界压力理计算公式
    1.长圆筒
    长圆筒界压力圆环界压力公式推

    2.短圆筒

    3.刚性圆筒

    四影响界压力素
    1.筒体尺寸影响
    2.筒体材料性影响
    3.筒体椭圆度材料均匀影响
    五界长度
    圆筒计算长度L>Lcr时属长圆筒L’cr<L<Lcr时属短圆筒L<L’cr时属刚性圆筒

    113 外压容器设计方法求
    设计准
    许外压[p]:实践表明许长圆筒子般压力达界压力值 l/2~1/3时会压瘪外考虑容器承担计算压力工况允许外压力等接界压力进行操作必须定安全裕度许压力界压力

    式中 [p]许外压 MPa m稳定安全系数m>1
    二外压圆筒厚度设计图算法
    1算图
    2外压圆筒子厚度图算法
    三外压圆筒厚度表





    作业布置:
    课总结分析:

    化工设备机械基础教案
    序 号
    第23次课
    周 次
    13
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月1日
    章节名称
    11 外压容器设计基础
    114 外压球壳凸形封头设计 115加强圈作结构
    教学目

    1学生掌握外压容器设计
    重点难点
    重点:1学生掌握外压容器设计
    难点:外压容器设计
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    114 外压球壳凸形封头设计
    外压球壳设计
    二外压凸形封头设计
    1受外压椭圆形封头
    2碟形封头

    115 加强圈作结构
    工程实际中较薄钢板制造较高压力外压容器时通常筒体装定数量加强圈利加强圈筒壁支撑作提高圆筒界压力提高工作外压
    扁钢角钢工字钢等制作加强圈







    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第24次课
    周 次
    14
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月5日
    章节名称
    12 容器零部件
    121 法兰连接
    教学目

    1学生掌握容器零部件
    重点难点
    重点:1学生掌握容器零部件
    难点:容器零部件选
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    121 法兰连接
    概述
    拆连接必须满足列基求:(1)足够刚度连接件间具必须密封压紧力保证操作程中介质会泄漏(2)足够强度拆连接存削弱整结构强度身承受外力(3)耐腐蚀定温度范围正常工作迅速次拆开装配(4)成低廉适合批量制造
    法兰连接结构组合件法兰数螺栓螺母垫片组成
    角度法兰分两类压力容器法兰法兰压力容器法兰指筒体封头筒体筒体封头板间连接法兰法兰指道道间连接法兰
    二法兰连接结构密封原理
    法兰通紧固螺栓压紧垫片实现密封般说流体垫片处泄漏两种形式出现谓渗透泄漏界面泄漏渗透泄漏流体通垫片材料体毛细泄漏介质压力温度粘度分子结构等流体状态性质外垫片结构材质关界面泄漏流体着垫片法兰接触间泄漏泄漏量界面间隙尺寸关加工时机械变形振动加工法兰压紧面总会存凹凸间隙果压紧力够界面泄漏法兰连接泄漏源
    法兰整工作程简单分预紧工况操作工况分析
    三法兰结构分类
    1.法兰接触面形成分两类
    (1)窄面法兰(2)宽面法兰
    2.法兰整体性程度分三种形式
    (1)松式法兰(2)整体法兰(3)意式法兰
    3.法兰形状
    绝数法兰形状圆盘形带颈圆盘形少量方形椭圆形法兰盘方形法兰利子排列紧凑椭圆形法兰通常阀门直径高压
    四影响法兰密封素
    1.螺栓预紧力
    2.压紧面(密封面)
    (1)面型压紧面(2)凹凸型压紧面(3)榫槽型压紧面(4)锥形压紧面(5)梯形槽压紧面压紧面选原首先必须保证密封力求加工容易装配方便成低
    3.垫片
    (1)非金属垫片(2)金属垫片(3)金属非金属组合垫片
    4.法兰刚度
    5.操作条件
    五法兰标准选
    ()压力容器法兰标准
    压力容器法兰分焊法兰焊法兰两类
    1.焊法兰
    焊法兰分甲型焊法兰(图1212)乙型焊法兰(图1213)甲型乙型焊法兰相区乙型焊法兰身带圆筒形短节短节厚度般16mm厚度较筒体厚度增加法兰刚度方面甲型焊缝开V型坡口乙型开U型坡口设备短节采接焊点乙型甲型具较高强度刚度乙型较公称直径公称压力范围
    2.焊法兰
    长颈焊法兰具较厚度锥颈法兰盘构成体(图1214)进步增法兰盘刚度时法兰设备采接焊连接更高压力PN06MPa10MPa16MPa25MPa40MPa64Mpa直径DN300~2000mm温度20~450℃
    3.压力容器法兰标准选
    (二)法兰标准









    作业布置:
    课总结分析:

    化工设备机械基础教案
    序 号
    第25次课
    周 次
    14
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月8日
    章节名称
    12容器零部件
    122容器支座
    教学目

    1学生掌握容器零部件
    重点难点
    重点:1学生掌握容器零部件
    难点:容器零部件选
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    122 容器支座
    容器设备支座支承重量固定定位置某场合支座承受操作时振动承受风载荷震载荷
    容器设备支座结构型式根容器设备身型式支座分成两类卧式容器支座立式容器支座
    卧式容器支座
    卧式容器支座三种形式:鞍座圈座支腿
    常见卧式容器型卧式贮罐换热器等采鞍座应广泛种卧式容器支座直径薄壁容器真空设备增加筒体支座处局部刚度常采圈座型设备采结构简单支腿
    1.双鞍式支座支座标准
    采双支座时支座位置选取方面考虑利封头加强效应方面考虑壳体中荷重引起弯曲应力选取原
    (1)双鞍座卧式容器受力状态简化受均布载荷外伸梁
    (2)鞍座邻封头时封头支座处筒体加强刚性作
    鞍座结构图1218横直立筋板轴直立筋板底板焊接成设备筒体相连处带加强垫板带加强垫板两种结构图1218带垫板结构必须设置加强垫板条件见JBT4712—1992加强垫板材料应设备壳体材料相鞍座材料(加强垫板外)Q235A·F
    鞍座底板尺寸应保证基础水泥面压坏根底板螺栓孔形状分F型(固定支座)S型(活动支座)螺栓孔处F型S型部分尺寸相台容器F型S型总配活动支座螺栓孔采长圆形脚螺栓采两螺母第螺母拧紧倒退圈然第二螺母锁紧便鞍座基础面滑动
    鞍座标准分轻型(A)重型(B)两类重型分BⅠ~BⅤ五种型号见表126
    鞍座标记方法:
    2.圈式支座
    圈式支座适范围:身重量支座处造成壳体较变形薄壁容器某外压真空容器两支座长容器圈座结构图1216(b)示
    3.支腿
    种支座容器相连接处会造成严重局部应力般型容器支腿结构图1216(c)示
    二立式容器支座
    立式容器支座四种:耳式支座支承式支座腿式支座裙式支座中型直立容器常采前三种支座高塔设备广泛采裙式支座
    1.耳式支座
    耳式支座称悬挂式支座筋板支脚板组成广泛反应釜立式换热器等直立设备优点简单轻便器壁会产生较局部应力设备圈套器壁较薄时应支座器壁间加垫板垫板材料筒体材料相锈钢设备碳钢作支座时防止器壁支座焊接程中合金元素流失应支座器壁间加锈钢垫板图1219带垫板耳式支座
    耳式支座推荐标准JBT 4725—1992耳式支座分A型(短臂)B型(长臂)两类类带垫板带垫板两种带垫板分ANBN表示见表128表中支座取决支座允许载荷[Q]容器公称直径DN
    耳式支座标记方法:
    2.支承式支座
    高度中型设备采支承式支座支承式支座已标准化分AB两类A类钢板拼焊成B类钢制做两类带垫板型式特征见表1210图1221表示1~4号A型支承式支座图1222表示B型支承式支座
    关支承式支座容查阅标准:支承式标准JBT 4724—1992
    3.腿式支座
    腿式支座支承式支座区:腿式支座支承容器圆柱体部分支承式支座支承容器底封头
    腿式支座已标准化型式特征见表1211支座形式见图1223
    关支座具体形式尺寸选查阅标准:腿式支座JBT 4713—1992
    4.裙式支座
    裙式支座高塔设备广泛采种支座形式前三种支座目前尚标准部分尺寸均需通计算实践验确定关裙式支座结构设计计算参见JBT 4710—1992钢制塔式容器

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第26次课
    周 次
    15
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月12日
    章节名称
    12 容器零部件
    123 容器开孔补强
    教学目

    1学生掌握容器零部件
    重点难点
    重点:1学生掌握容器零部件
    难点:容器零部件选
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    123 容器开孔补强
    开孔补强设计原补强结构
    1.补强设计原
    (1)等面积补强法设计原
    种补强方法规定局部补强金属截面积必须等开孔减壳体截面积含义补强壳壁均强度开孔等截面外加金属补偿削弱壳壁强度
    (2)塑性失效补强设计原
    种极限设计方法时考虑结构安定性基点:开孔容器接处达全域塑性时极限应力应等孔壳体屈服应力时弹性计算应力应超2σs
    2.补强结构指补强金属采什样结构形式补强壳体接连成体减该处应力集中
    (1)补强圈补强结构
    (2)厚壁补强结构
    (3)整锻件补强结构
    二适开孔范围
    采局部补强时GB 150—1998规定筒体封头开孔直径超数值:
    (1)筒体径Di≤1500mm时开孔直径d≤Di2d≤520mm(d开孔直径圆形孔取接直径加两倍厚度附加量椭圆形长圆形孔取考虑面尺寸(弦长包括厚度附加量)
    (2)筒体径Di>1500mm时开孔直径d≤Di3d≤1000mm
    (3)凸形封头球壳开孔直径d≤Di2
    (4)锥壳(锥形封头)开孔直径d≤Dk3Dk开孔中心处锥壳直径
    三行补强开孔直径
    容器开孔非补强常常种强度富裕量存例实际厚度超强度需焊接接头系数1开孔位置焊缝接厚度计算值较余厚度接根部填角焊缝起降低薄膜应力降低应力集中处应力作认局部加强时行补强
    关行补强开孔直径GB 150—1998样规定壳体开孔满足述全部求时行补强:
    (1)设计压力等25MPa
    (2)两相邻开孔中心间距(曲面间距弧长计算)应两孔直径两倍
    (3)接公称外径等89mm
    (4)接厚度满足表1212求
    四等面积补强设计方法
    谓等面积补强补强金属量等开孔削弱金属量补强金属通开孔中心线截面正投影面积必须等壳体开孔截面削弱正投影面积具体计算参见GB 150—1998
    五补强圈标准
    补强圈已标准:JBT 4736—2002HG 21506—1992参考选




















    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第27次课
    周 次
    15
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月15日
    章节名称
    12 容器零部件
    124 容器附件
    教学目

    1学生掌握容器零部件
    重点难点
    重点:1学生掌握容器零部件
    难点:容器零部件选
    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    124 容器附件
    容器开孔安装操作检修种附件接视镜孔手孔等

    化工设备接般分两类类容器工艺接供物料进出工艺道相连接类接般较粗带法兰短接图1227示接伸出长度l应考虑设置保温层厚度便安装螺栓表1213选接焊缝焊缝间距离应50mm铸造设备接壳体起铸出见图1228轴线垂直壳壁接伸出长度应法兰外缘保温层间垂直距离25mm图1229示
    较细接伸出长度较长考虑加固例低压容器DN≤40mm接容器壳体连接采接头加固结构型式图1230示
    DN≤25mm伸出长度l≥150mmDN32~50mm伸出长度l≥200mm意方接(包括图1229示结构)均应设置筋板予支撑位置图1231求筋板断面尺寸根筋板长度表1214选取
    类仪表类接控制操作程容器需装置接便测量温度压力液面等仪表相连接类接直径较带法兰短接外简单螺纹外螺纹焊设备图1232示
    二凸缘
    接长度必须短时凸缘(突出接口)代图1233示凸缘身具加强开孔作需外补强缺点螺栓折断螺栓孔中时取出较困难
    凸缘道法兰配联接尺寸应根选法兰确定
    三手孔孔
    安设手孔孔检查设备部空间安装拆卸设备部构件
    孔手孔属常部件已标准化目前标准HGT21514~21535—2005碳素钢低合金钢制孔手孔该标准适范围公称压力025~63MPa工作温度-40~500℃设计时设计条件直接选
    手孔直径般150~250mm标准中手孔公称直径DN150DN250两种手孔结构般容器接短盖盲板标准规定手孔8种形式:常压手孔板式焊法半手孔带颈焊法兰手孔带颈焊法兰手孔回转盖带颈焊法兰手孔常压快开手孔旋柄快开手孔回转盖快开手孔图1234(a)示常压手孔(b)旋柄快开手孔
    设备直径超900mm时应开设孔孔形状圆形椭圆形两种椭圆形孔短轴应受压容器筒身轴线行圆形孔直径般400mm容器压力高特殊需时直径圆形标准孔公称直径DN400DN450N500DN600四种椭圆形孔尺寸450mm×350mm
    标准中规定孔13种形式:常压孔回转盖板式焊法兰孔回转盖带颈焊法兰孔回转盖带颈焊法兰孔垂直吊盖板式焊法兰孔垂直吊盖带颈焊法兰孔垂直吊盖带颈焊法兰孔水吊盖板式焊法兰孔水吊盖带颈焊法兰孔水吊盖带颈焊法兰孔常压旋柄快开孔椭圆形回转盖快开孔回转拱盖快开孔图1235示水吊盖带颈焊法兰孔
    四视镜
    视镜观察设备部情况外做料面视镜凸缘构成视镜称带颈视镜(图1236)结构简单易粘料较宽阔视察范围标准中视孔公称直径50~150mm五种公称压力达25MPa设计时选
    视镜需斜装设备直径较时需采带颈视镜(图1237)视镜玻璃硅硼玻璃容易击振动温度剧变破裂时选双层玻璃安全视镜带罩视镜
    视镜介质结晶水蒸气冷凝影响观察时采洗装置图1238示
    外设备需时采带类视镜(HGT 21575—1994)组合式视镜(HG 21505—1992)总视镜形式较应根具体情况选
    五液面计
    液面计种类公称压力超007MPa设备直接设备开长条孔利矩形凸缘法兰玻璃固定设备承压设备般液面计通法兰[图1239(a)]活接头[图1239(b)]螺纹接头[图1239(c)]设备联接起现标准中分玻璃板式液面计玻璃式液面计(HG 21588~21592—1995)磁性液位计(HGT 21584—1995)低温设备防霜液面计(HGT 21550—1993)图1240普通型磁性液位计
    六设备吊耳
    设备吊耳起吊设备目前已标准(HGT 21574—1994)标准列入三类(六种型式)吊耳顶部板式吊耳(图1241)侧壁板式吊耳(图1242)轴式吊耳(图1243)吊耳公称吊重指吊耳起吊重量

    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第28次课
    周 次
    16
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月19日
    章节名称
    13带传动 14齿轮传动 15蜗杆传动
    教学目

    1学生解带传动类型结构特点
    2学生解齿轮传动特点分类
    3学生解蜗杆传动组成特点类型
    重点难点

    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    13带传动
    131 带传动类型结构特点

    14齿轮传动
    141 齿轮传动特点分类

    15蜗杆传动
    151 蜗杆传动组成特点类型












    作业布置:
    课总结分析:


    化工设备机械基础教案
    序 号
    第29次课
    周 次
    16
    学 时
    2
    授课时间
    2011年12月22日
    章节名称
    16 轮系减速器 17 轴键联轴器 18轴承
    教学目

    1学生解轮系减速器
    2学生解轴键联轴器
    3学生解轴承
    重点难点

    授课方法
    手段
    媒体课堂讲授课堂讨课作业
    基教学容:
    16轮系减速器
    161轮系
    162减速器

    17轴键联轴器
    171 概述
    175 键连接
    176 联轴器

    18轴承
    181 概述
    182 非液体摩擦滑动轴承
    183 滚动轴承
    作业布置:
    课总结分析:


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    文档贡献者

    z***u

    贡献于2020-04-28

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