ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Надежность и долговечность емкостных и теплообменных аппаратов из "Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств" При проектировании аппаратов необходимо максимально учитывать падежрюсть узлов п их долговечность. Конструируя аппарат, необходимо принимать во внимание предупредительные меры, обеспечивающие длительную бе ютказную работу его узлов и элементов. [c.213] Например, при определении ресурса работы теплообменников важно определить продолжительность их работы до очередного ремонта, В простейшем случае может идти речь о длительности эксплуатации до удаления различных отложений на стенках труб теплообменников, что ухудшает способность передавать тепло от одной среды к другой. [c.213] В конечной стадии расчета строят диаграмму зависимости надежности аппарата во времени. [c.214] Аппарат может разрушиться и прн постоянном режиме нагружения в результате чрезмерного развития деформаций материала, из которого он выполнен. Это имеет место для металлов ири высоких температурах, а для пластических масс ири нормальной температуре, Апиарат[.1, нагруженные внутренним давлением, чаще подвергаются действию переменной нагрузки низкой частоты. Нестационарный характер нагрузки обусловлен периодическими пусками и остановками аппаратов на очистку и ремонт, периодичностью технологического процесса и т, д. [c.214] Поскольку величина а прн конечном числе циклов N всегда болыие предела выносливости а ири бескопечиом числе циклов С запасом, можно заменить а на о. [c.215] Полученная зависимость соответствует кривой усталости для случая симметричного цикла напряжений с контролируемой деформацией. С ухудшением пластических свойств материалов условный предел выносливости а , уменьпшется. Поэтому высокопрочные и хрупкие материалы обладают более низким пределом выносливости. [c.216] Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что независимо от марки материала (сталей, сплавов титана) при N л5 3...4-10 значение деформаций при разрушении одинаково. Формулы (298) и (299) и кривые допускаемых напряжений следует использовать для оценки прочности элементов аппаратов при раздельном или совместном действии циклических, механических и термических напряжений при условии, что рабочая температура не вызывает изменения механических свойств материала или ползучесть. [c.216] В других случаях при расчетах без учета асимметрии циклов имеет место более высокий запас прочности. Для ма-териала, предел текучести которого по значению близок к пределу прочности, получается заметное повышение запаса прочности. Однако для большинства аппаратов пищевой промышленности, которые выполнены не из высокопрочных сталей, допустим расчет на малоцикловую прочность по симметричному циклу напряжений. Для проведения расчета на малоцикловую усталость необходимо иметь характеристику изменения нагрузки Н во времени (рис. 153). Для упрощения расчетов эпюры циклов напряжений принимают в виде прямоугольников (рис. 153). Число циклов определяют при постоянной нагрузке или если одна нагрузка может иметь в одном главном цикле (пуск в эксплуатацию и остановка) несколько второстепенных целых циклов. При сложном напряженном состоянии в расчетах па малоцикловую усталость часто рекомендуется использовать теорию наибольших касательных напряжений, согласно которой текучесть материала наступает при аэ = (II — Ста Стт (здесь и (Тд — максимальное и минимальное напряжения в рассматриваемой точке). [c.217] По амплитудам условных упругих напряжений с помощью расчетных кривых усталости определяют допускаемое число циклов напряжения. [c.218] Рхли известны механические характеристики материала, то по формулам (298) и (299) определяют допускаемую амплитуду условных упругих напряжений [а ] или допускаемое число циклов иапряження [М]. Значения 1Л ] и 1,0 , 1 могут быть определены с помощью расчетных кривых усталости для соответствующих материалов (см. рис. 125). [c.218] Пример. Требуется определить ресурс аппарата, находящегося под внутренним давлением. За одии цикл нагружения давление изменяется от О до р и снова до нуля. [c.218] Примечание. В числителе приведены данные для наружной поверхности, в знаменателе—для внутренней поверхности. [c.219] Вернуться к основной статье