Расчет коэффициента запаса прочности n
Итак, формула (8.17) источник №1, стр. 162 имеет вид 
Подставим полученные значения:
Итак n > [n = 2,5]
Вывод: вал спроектирован с перерасходом материала т.к. n>4
Расчет элементов аппарата
Исходные данные:
Диаметр аппарата Dв = 1000 мм
Материал аппарата Сталь 10;
Давление внутри аппарата р = 1,3 Н/мм2;
Температура t= 200°C;
Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 10, при температуре t= 200°C нормативное допускаемое напряжение [σ]= 118 Н/мм2.
Расчет толщины стенки обечайки.
Расчет проведем по формуле (17.1), источник №2, стр. 522.
где коэффициент прочности сварного шва для стыкового одностороннего ручного шва
φ=0,9 и прибавка для компенсации коррозии С= 1 мм (источник №2, стр.523).
Окончательно примем толщину стенки равной 8 мм.
Расчет толщины стенки эллиптического днища.
Расчет проведем по формуле (17.3), источник №2, стр. 524.\
Для днищ изготовленных из целой заготовки, коэффициент прочности φ= 1(источник №2, стр.524).
Во всех случаях толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, поэтому окончательно примем толщину стенки днища равной 8 мм.
Расчет толщины стенки плоской крышки.
Расчет проведем по формуле (17.9), источник №2, стр. 527.
где коэффициент k определили по графику (источник №2, рис.17.8, стр.528). Для этого определили отношение Dб/Dсп = 1,03, где диаметр болтовой окружности Dб = 1105 мм (источник №3, стр. 13), средний диаметр прокладки Dсп = 0,5(D9+D10) = 0,5(1089+1059) = 1074 мм (источник №2, табл. 18.5, стр. 550).
Также определили коэффициент ψ= 1+4b0m/Dсп = 1,2, где расчетная ширина прокладки b0 = 15 мм (источник №3, стр. 13), прокладочный коэффициент m= 3,25 (источник №2, стр. 529).
Исходя из этого по графику k= 0,5.
Расчет высоты обечайки.
Расчет произведем согласно источнику №4, рис. 5, стр. 19.
H0 = 1,2Dв = 1,2x1000 = 1200 мм
Расчет высоты эллиптического днища.
Высота определяется ГОСТом 6533-78 (источник №3, стр 4).
При диаметре аппарата 1000 мм и принятой толщине стенки 8 мм высота hв= 250 мм, высота борта h1 = 25 мм.
Подбор штуцеров и люка.
Исходные данные:
Диаметр аппарата Dв = 1000 мм
Давление внутри аппарата р = 1,3 Н/мм2;
Подбор диаметров штуцеров.
Выберем конструктивно штуцеры по ОСТ 26-02-2065-83:
- на крышку
| py≤1,6 МПа | |||||||||||||
| Dy | dв | D | D1 | D2 | b | h | d | n | l | H | dн | S | Масса,кг |
| 80 | 91 | 185 | 160 | 133 | 21 | 3 | 18 | 4 | 160 | 165 | 89 | 4 | 5,4 |
| 220 | 225 | 6,0 |
- на днище
| py≤1,6 МПа | |||||||||||||
| Dy | dв | D | D1 | D2 | b | h | d | n | l | H | dн | S | Масса,кг |
| 200 | 222 | 335 | 295 | 268 | 27 | 3 | 22 | 12 | 180 | 185 | 219 | 8 | 17,6 |
| 240 | 250 | 20,0 |
Подбор диаметра люка.
Выберем конструктивно люк-лаз с крышкой на болтах, загрузочный стальной:
| py | Dв | h | Dн | D1 | D2 | D3 | D4 | b | b1 | db | H | n |
| 1,6 | 250 | 27 | 273 | 405 | 355 | 290 | 320 | 28 | 20 | M20 | 330 | 12 |
Подбор диаметров укреплений отверстий.
Согласно источнику №2, стр. 558 диаметр укрепляющего кольца вычисляется по формуле:
Dk= (1,7≑2)d = (425≑500) мм, где d–диаметр отверстия (250 мм - люк).Примем для люка укрепляющее кольцо диаметром 463мм.
Подбор лап.
Удельная нагрузка на опорных поверхностях лап рассчитывается при максимальном весе аппарата Gmax, что бывает во время гидравлических испытаний, когда аппаратура заполнена водой.
Расчет объема произведем по рекомендации из источника №2, стр. 561.
V = Vоб+Vдн = 1,0∙Dв3 + 0,17∙Dв3 = 1,17∙1 3= 1,17 м3
Вес аппарата при гидравлических испытаниях:
Gmax= 3πRσhρg+1,17 м3∙10 кН/м3 = 2,88кН+11,7кН = 14,58 кН
Рассчитаем нагрузку на одну лапу: Q = Gmax/n = 14,58/4 = 3,65 кН.
По нормали МХ 64-56 (источник №2, табл. 19.6, стр. 569) принимаем 4 лапы с допускаемой нагрузкой 5 кН на каждую.