2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 12:44 


31/01/14
10
Здравствуйте, помогите мне реализовать конструкцию одного прибора.
Мне надо правильно спроектировать сделать сосуд в сосуде. Каждый сосуд может менять свое давление. Давление в каждом из них может достигать до 50 бар, Поэтому конструкцию надо продумать до мелочей. Понятное дело если сосуд под давлением все детали должны быть скругленные, что бы уменьшить напряжение в проблемных местах и сосуд не порвало. К сожалению таких готовых конструкций, нет и поэтому, нужно будет делать это все самостоятельно. Для наглядности я сделал схему как все должно быть. Для того, что бы не было неразберихи, я убрал все лишние детали с “чертежа”, сразу извиняюсь за мои чертежи я на фотошопе мало практикуюсь.
Изображение
Как видно на рисунке 1 есть сосуд 2, в котором есть еще один сосуд 1 между собой они соединены горловиной, в которой будет подаваться газ или жидкость под давлением. Во втором сосуде то же давление, как я уже говорил, что я убрал все детали с чертежа, которые не представляют интереса. Будем считать, что сосуд 2 находится под давлением. Как я уже и говорил, что все детали имеют скругленный вид.
Всего скорее эти прибор будет изготовляться из стали в ручную. Будем считать, что сосуд 1 находится ровно посередине сосуда 2. Меня интересует вопрос насчет горловины, которая идет в сосуд 1. Сама по себе горловина имеет небольшой размер, но для того что бы убрать напряжение в углах нам приходится скруглять углы и угол загиба не должен быть меньше 110 градусов – это по теории для простого сосуда под давление( а у нас давление давит со всех сторон на горловину). Таким образом, радиус небольшой горловину нужно увеличивать в раза два. Сейчас на рисунке 1 показано, как я хотел бы сделать, а вот справа снизу есть реальное соотношение горловины к углам загиба. Я хочу спросить, можно ли уменьшить этот угол и сделать его небольшим. Ведь на эту горловину действует давление со всех сторон, которое находится в сосуде 2. Это то же самое как несколько одинаковых автомобилей уперлись в один столб и каждый пытается его сломать, но не может, потому что с противоположной стороны давит на столб такой же автомобиль. Или все же в этом углу будет то же самое напряжение и его надо делать строго по теории – не меньше 110 градусов. Тем более нужно учесть, что в зоне соприкосновения изгиба горловины и стенок сосудов будут сварные швы, что тоже не очень надежно. Подскажите, как мне поступить в этой ситуации. Оставить угол загиба по теории или можно его сделать поменьше и не бояться.
Второй вопрос у меня связан с размещением первого сосуда строго в центре второго. На рисунке 2 я показал, что сосуд 1 не стоит строго по центру сосуда 2. Из-за этого, как я понимаю, получается разность в давлении и там где больше пространство образуется большее давление. И поэтому идет нагрузка на горловину и ее просто может вырвать, или я просто ошибаюсь, и везде давление будет одинаковое, и нет ни какой дополнительной нагрузки на горловину.
Объясните, пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 13:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152
botstars в сообщении #821418 писал(а):
Во втором сосуде то же давление

Значит, его можно делать из жести: напряжения возникают только при наличии разности внешнего и внутреннего давления.

Смещение 2-го сосуда относительно оси 1-го никак не сказывается на напряжениях в стенках сосудов.

А вот торцевые стенки первого сосуда следует делать полусферическими - плоские, при недостаточной толщине, будут выгибаться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 14:29 


31/01/14
10
nikvic в сообщении #821426 писал(а):
botstars в сообщении #821418 писал(а):
Во втором сосуде то же давление

Значит, его можно делать из жести: напряжения возникают только при наличии разности внешнего и внутреннего давления.

Смещение 2-го сосуда относительно оси 1-го никак не сказывается на напряжениях в стенках сосудов.

А вот торцевые стенки первого сосуда следует делать полусферическими - плоские, при недостаточной толщине, будут выгибаться.


Давлена в сосудах может сильно отличаться. То есть может быть в сосуде 2 - давление 40 бар, а в первом - 0 и наоборот, но сейчас я рассматриваю вариант, когда давление в сосуде 2 - 40 бар, а в сосуде 1 - 0 бар. Почему так, потому, что на изготовление этого прибора буду брать два готовых сосуда, которые способны выдерживать большое давление. Когда мы повышаем давление в баллоне 1, мы делаем естественную операцию для него, а вот когда мы будем повышать давление в сосуде 2, в котором уже есть посторонний предмет, мы делаем не рядовую ситуацию и неизвестно, как он себя может повести.

Вы ничего не упомянули насчет горловины, есть ли какие соображения по поводу уменьшения размера скруглений, по схеме первый – 0 бар, второй 40 бар.

Стенки первого сосуда сферические по такому же типу, как и у второго, только объемы разные.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 14:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152
botstars в сообщении #821434 писал(а):
Вы ничего не упомянули насчет горловины

Боковая стенка цилиндра "рвётся" по образующей. Из условий равнопрочности (т.е. экономии материала) вокруг горловины делают утолщающий пояс. Скругления, которые Вы нарисовали, несущественны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 20:16 


31/01/14
10
nikvic в сообщении #821438 писал(а):
Боковая стенка цилиндра "рвётся" по образующей. Из условий равнопрочности (т.е. экономии материала) вокруг горловины делают утолщающий пояс. Скругления, которые Вы нарисовали, несущественны.


Утолщенный пояс это как, просто взять увеличить толщину стенки горловины или добавить по небольшому поясу в местах соприкосновения горловины и стенок сосудов?

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 20:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152
Добавить по небольшому поясу в местах соприкосновения горловины и стенок сосудов.
Главное - провести потом гидравлическое испытание :roll:

 Профиль  
                  
 
 Re: Разъясните ситуацию по давлению в сосуде (теория)
Сообщение01.02.2014, 22:06 


31/01/14
10
nikvic в сообщении #821579 писал(а):
Добавить по небольшому поясу в местах соприкосновения горловины и стенок сосудов.
Главное - провести потом гидравлическое испытание :roll:

Это по любому, конечно всегда хочется верить, что сделал все правильно, но и на тот свет не хочется из-за своей слепоты :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group