механический расчет теплопроводов. KR_IPT_Вариант 17. Задача Определение усилий на неподвижную опору

• Название: Задача Определение усилий на неподвижную опору
• Анкор: механический расчет теплопроводов
• Дата: 15.01.2021
• Размер: 76.61 Kb.
• Имя файла: KR_IPT_Вариант 17.docx
• Тип: Задача; #168393

Задача 1. Определение усилий на неподвижную опору

Вариант 17

Определить результирующее усилие на неподвижную опору А (рис.1) при закрытой и открытой задвижках. Теплопровод диаметром мм. Рабочее давление теплоносителя МПа. Силы трения в сальниковых компенсаторах 1 и 2 принимаются равными, а коэффициент трения подвижных опор .



Рисунок 1 – Схема теплопровода

Решение:

Равнодействующая сил, действующих на опору слева, складывается из неуравновешенной силы внутреннего давления (при закрытой задвижке), силы трения в сальниковом компенсаторе и силы трения в подвижных опорах на участке длиной м; равнодействующих сил, действующих на опору справа – из сил трения в сальниковом компенсаторе и подвижных опорах труб на участке длиной м.

Таблица 1. – Вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии

, мм	38	45	57	76	89	108	133	159	194	219	273	325
, Н/м	69	81	128	170	215	283	399	513	676	860	1241	1670
, мм	377	426	480	530	630	720	820	920	1020	1220	1420
, Н/м	2226	2482	3009	3611	4786	6230	7735	9704	11767	16177	22134

По таблице 1 (по мм) принимаем силу тяжести 1 м подающей трубы Н/м.

Определим результирующее усилие на неподвижную опору при закрытой задвижке ( ) по формуле:



где – внутренний диаметр, мм (здесь 8 мм – толщина стенки трубы теплопровода, 720 мм – внешний диаметр трубы).

Н.

Определим результирующее усилие на неподвижную опору при открытой задвижке ( ):



Н.

Ответ: результирующее усилие на неподвижную опору А (рис.1) при закрытой задвижке 695049,9 Н и открытой задвижке 83918,1 Н.

Задача 2. Определение горизонтального и вертикального усилий на неподвижную опору.

Вариант 17

Требуется найти горизонтальное осевое усилие Н_го на неподвижную опору В (рис. 2). Определить вертикальную нормативную нагрузку F_v на неподвижную опору. Трубопровод мм проложен в канале (Канальный). Вес одного погонного метра трубопровода с водой и изоляцией G_h = 6230 Н. Расстояние между подвижными опорами L = 10. Коэффициент трения в подвижных опорах . Реакция компенсатора Р_к = 9,2 кН. Сила упругой деформации угла поворота Р_х = 0,14 кН.

Таблица 2. – Пролеты между подвижными опорами на бетонных подушках при канальной прокладке

Диаметр трубы, мм	Пролет, м	Диаметр трубы, мм	Пролет, м	Диаметр трубы, мм	Пролет, м	Диаметр трубы, мм	Пролет, м
25	1,7	80	3,5	200	6	450	9
32	2	100	4	250	7	500	10
40	2,5	125	4,5	300	8	600	10
50	3	150	5	350	8	700	10
70	3	175	6	400	8,5	800	10

Рисунок 2 – Схема теплопровода

Решение:

Расчёт горизонтальных усилий, действующих на опору В, для различных тепловых режимов работы трубопровода выполним по стандартным формулам:





По условию прочности из рассчитанных нагрузок принимаем наибольшую. Тогда:

Н_ГО = 67014 Н или Н_ГО = 67,014 кН.

Вертикальная нормативная нагрузка на неподвижные опоры определяется по формуле, которая применяется и для расчета на неподвижные опоры.

,

где G_h – вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии, включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м. (определяется по табл. 1.;

L –пролет между подвижными опорами, м. Пролеты между подвижными опорами в зависимости от диаметров труб и условий прокладки (Канальный) приведены в табл. 2.

G_h = 6230 H/м, L = 10 м

Тогда вертикальная нагрузка будет:

.

Ответ: горизонтальное осевое усилие Н_го на неподвижную опору В равно 67,014 кН. Вертикальная нормативная нагрузка F_v на неподвижную опору 62,3 кН.