产品设计计算说明书

产品 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 计算说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 编号:ZPS-JS-27 9401GYY型铝合金运油半挂车 产品设计计算说明书 编写: 审核: 批准 山东三星机械制造有限公司 二0一三年四月 1 产品简介 该车为道路运输三轴半挂式罐式车辆(见图1)，运输介质为汽油。罐车的装卸方式为上装下卸。罐体为卧式铝制焊接直筒结构，罐体横截面为椭圆形，罐内设置9块防波板。罐体内径为2482×1982mm，长度为11530mm， 3容积为46.2m。罐体的主体 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为铝合金5083，罐体上部设置DN500mm防爆人孔2个，DN80mm呼吸阀2个。行走机构采用空气悬挂系统、单胎结构，利用空气悬挂系统独特的变刚度、低振动频率、抗道路凹凸冲击的特性, 能有效隔断路面传递的振动，更加有效地提高了汽车乘坐舒适性、行驶平顺性及操纵稳定性,同时还具有可以减少汽车自重、提高运行速度、减少路面破坏等多项性能。罐体下部设置DN100卸料口1个。罐体前部设置外扶梯，罐体顶部设置操作平台，侧部设置卸料箱，工具箱等。 3850 灭火小胎备器1379 21? 1360136014877010 12655 图1 9401GYY型铝合金运油半挂车简图 2 设计参数的确定 2.1 设计条件 1)三轴半挂式罐式车辆，装卸方式为上装下卸，重力装、卸料; 2)罐体设计代码 LGBF 3)运输介质:汽油。汽油的物化特性: GB12268 编号 1203，类别3; HG 20660易燃程度:易燃(在空气中爆炸限1.3%~6.0%); 熔点,-60?，沸点70?~200?; 饱和蒸气压(绝压):0.00732MPa (50?); 33密度γ=0.760x10 kg/m (50?)。 4)主要材质 罐体、封头材质:5083(抗拉强度R?275MPa;屈服强度R?125MPa;meL断后伸长率A?15%)。 车架材质:6061(抗拉强度R?265MPa;屈服强度R?245MPa;断后伸meL 长率A?9%)。 2.2 半挂车参数的确定 根据GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求，三轴半挂车最大允许总质量为40000 kg,经与同类型车的比较分析，可知该车整备质量约为6500 kg, 额定载质量=最大允许总质量40000 kg-整备质量6500 kg=33500 kg。取前悬为1535mm,轴距为7010mm+1360mm+1360mm。根据GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求，并装三轴半挂车最大允许最大限值为24000 kg。 轴荷计算如下: 整备质量:G=6500 kg， 设计载质量:G=33500 kg 12 最大总质量:G=40000 kg， 车架罐体以及附件质量:G=4000 kg 01悬挂质量:G=2500 kg 02 通过零部件质量以及位置计算得: 空载时车架罐体以及附件的重心距离后三轴中心距离为:3150mm 货物重心位置至后三轴中心距离为:3400mm 空载时轴荷分配: 牵引销 K=2440 kg，后三轴K=4060 kg 12 满载时轴荷分配: 33500，3400牵引销 R=2440+ =16040 kg 18370 则后三轴:R=40000-16040=23960?24000 kg，(满足要求) 2 罐体容积: G32V,，1.05,46.2m(系数1.05为考虑预留约5%的气相空间) , 根据罐体长度尺寸及罐体容积选用截面形状如图2(截面面积 2A=3.98m) 2482 R1794 R894 991 R4991982R1749 R498 图2 罐体截面图 2.3 当量内直径 4AD,,2.251 当量内直径m=2251mm i, 2.4 罐体设计压力 罐体设计压力为0.030 MPa 2.5 设计温度 罐体设计温度取50?(根据GB18564.1-2006中5.4.5) 2.6 罐体计算压力(根据GB18564.1-2006中5.4.3) 1)两倍静态水压力P 1 3 P=2×H×1×10×9.8=0.0356 MPa 1 式中: P—2倍静态水压力，MPa 1 H—罐体内高尺寸，H取1.82m 2)介质50?时饱和蒸气压(表压)P 2 P=0.00732 MPa 2 3)等效压力P(等于最大充装质量乘以2倍的重力加速度并除以罐体3 0.035 MPa比较取较大值) 纵向投影面积的商，并与 2P=2×G×g/(3.14159×D/4)= 0.165 MPa,0.035 MPa 32i 4)罐体计算压力 P=P+P=0.1723 MPa,P=0.0356 MPa 231c 故取罐体计算压力P=0.1723 MPa c 2.7 许用应力 t 罐体材料设计温度下许用应力[σ]=67 MPa(根据JB/T 4734-2002中表4-1) 2.8 单位容积充装质量 3 Φ = γ×95% =0.76×95%= 0.722 t/m vt 3γ—设计温度下介质密度，t/m t 2.9 罐体最大允许充装质量 罐体最大允许充装质量W=Φ× V =0.722×46.2= 33.356t=33356 kg v 2.10 焊接接头系数 焊接接头系数ø=0.85(根据JB/T 4734-2002中3.7) 2.11 腐蚀裕量 因铝合金与汽油没有腐蚀，故罐体腐蚀裕量取C=0mm 12.12 铝板厚度负偏差 铝板厚度负偏差C=0mm 2 2.13 罐体加工减薄量 筒体C=0 mm，封头C=0.4 mm 33 2.14 罐体液压试验压力 P为试验压力，取P=P=0.1723 MPa(根据GB18564.1-2006中5.4.17) ttc 2.15 罐体气密性试验压力 气密性试验压力取0.036 MPa(根据GB18564.1-2006中5.4.17.3) 3 设计计算 3.1 罐体厚度计算 罐体中筒体及封头的厚度计算见表1 表1 罐体厚度计算表 项目 计算公式和结果 PD0.1723，2251ciδ===3.403mm 筒体计算厚度δ t2，67，0.852,,,, 0.1723，3200，1.325PRMci==6.418mm δ=t2[]0.5,,,P2，67，0.85,0.5，0.1723封头计算厚度δ c 封头选用碟形,其中R=3200 M=1.325 i当装有防止罐体破 坏的保护装置时，铝=4.0mm δ0合金最小厚度δ 0 当装有防止罐体破 21.4，421.4,0坏的保护装置时，筒===5.35mm δ133()RAm11，，275，15体或封头的最小厚 度δ 1 == max{(),()},,，，CC1,,，，，，,3.403，0,5.35，0当装有防止罐体破D11坏的保护装置时，筒 == 5.35mm ,,max3.403,5.35体设计厚度δ D == ,,，，，，,,，，，，,max,，C,,，Cmax6.418，0,5.35，0当装有防止罐体破D212坏的保护装置时，封 ==6.418mm ,,max6.418,5.35头设计厚度δ D 当装有防止罐体破 =Int(δ+C+C)=Int(5.35+0+0) ,坏的保护装置时，筒D13n 体名义厚度δ(已考n=Int(5.35)=5.5，6.0mm 虑加工减薄量) 当装有防止罐体破 =Int(δ+C+C)=Int(6.418+0+0.4) ,坏的保护装置时，封D14n 头名义厚度δ(已考m=Int(6.818)=7.0mm 虑加工减薄量) 3.2 罐体容积校核 图3 罐体简图 罐体容积: V=A[L+(L1+L2)/3]-V0 式中: A — 截面面积，A=3.98?; L — 罐体直线段长度，L=11.53m; L1、L2 — 蝶形封头深度，L1=L2=0.2m; 3V0 — 罐体内附件的体积总和，V0=3.98×0.005×9=0.18 m; 3V=3.98×(11.53+2×0.2/3)-0.18=46.4-0.18=46.2 m 3.3 支座及其局部应力校核 该车的销座结构为鞍式支座，支座下部宽度为1220mm,支座上部为双支座，中心距为890mm，利用卧式容积的计算公式对销座处的罐体局部应力进行计算。 支座纵向位置图 支座横截面图 支座反力 F=R=16040 kg 1 支座处截面的弯距: 22，，R,hAmi1,，,,2LAL,,M,,FA1, 24h,,i1，,,3L，， 式中: ——罐体的平均半径，=; R，,/2,2251/2，6/2,1128.5mmRRmm A——支座中心至封头交线的距离，A=1104mm; L——罐体长，L=11530mm; ——封头曲面深度，=200mm; hhii b——支座的轴向宽度，b=890mm。 22，，11041128.5,2001,，,,115302，1104，11530,,16040，9.8，11041,M=13761719.46 N?m ,,24，200,,1，,,3，11530，，鞍座处横截面，由于压力以及轴向弯距引起的轴向应力。根据 GB18564.1-2006关于支座局部应力校核的规定，对式中的F值按照2倍考 虑: PR2M0.03，1128.52，13761719.46m2,，==7.72 Mpa ,，4222，6,3.14，0.234，1128.5，623.14KR,m2 罐体的周向应力计算: 在鞍座边角处: 3KFF6, ,,,622，，,,4，b，，2,，,b2b式中: b，1.56R,,890，1.561128.5，6——罐体的有效宽度，==1018.36mm bbm22 ——根据 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 备注计算可得=0.0101; KK66 ——垫板厚度，=6 mm。 ,,bb 考虑到公式中的载荷为静载荷，根据GB18564.1-2006关于支座局部 应力校核的规定，对式中的F值按照2倍考虑: 16040，9.8，23，0.0101，16040，9.8，2,,, ,6224，12，1018.36，，26，6 t =-6.43-66.15=72.58,1.25,1.25×67=83.75 Mpa ,,, 故支座校核满足要求。 3.4 安全阀排放能力校核 3.4.1 罐体的安全泄放量 50.82 WAq,，，2.5510/sr 式中: A——罐体的受热面积，A=7.161×11.53+3.98×2=90.5?; rr q ——在泄放压力下的汽化潜热，q=310 kJ/kg 50.822.55，10，90.5W,,45488kg/h S310 3.4.2 安全阀排放能力计算:(安全阀排放面积) 根据公式: M,2,，7.610WCKpA sdZT则: M,2,，/(7.610)AWCKp sdZT式中: C——气体特性系数，取C=350(K=1.33); K——安全阀的额定泄放系数，K=0.65; M——气体的摩尔质量，M=72kg/kmol; Z——额定排放压力下饱和气体的压缩系数，Z=1; T——额定排放压力下饱和气体的绝对温度，T=273+50=323K; P——安全阀的排放压力(绝压)，P=1.1x0.025+0.1=0.1275MPa。 dd 454882 A,,43721mm 72,2，，7.6，10，350，0.65，0.1275323 该罐体上部装有2只具有防爆功能的人孔，防爆口作用同安全阀，开启压力为0.025 MPa，防爆口直径(喉颈)为254mm。 22，3.14，2542243721mmA,,101290mm, 4 故安全阀排放能力满足要求。