Контрольная работа: Проектирование и расчет различных пластмассовых изделий

Δ = P·х² · sin α ·tgα /(2·Е·S); ψ –

Цилиндрическаяемкость:

U = P·r/2; T = P·r; σ_u = P·r/(2·S); σ_т = P·r/·S;

Δ = P·r² /(2·Е·S)·(2-μ); ψ = 0

Цилиндрическая емкость, находящаяся под гидростатическим давлением:

U = 0; T = ρ·g·x·r; σ_u = 0; σ_т = ρ·g·x·r /·S;

Δ = ρ·g·x·r² /(Е·S)·(1-μ)· sin φ; ψ = ρ·g·r² /(E·S)

Если предусматривается сварка стенок емкости, то при определении конструкторских параметров этой емкости необходимо учитывать коэффициент прочности шва φґ.

Так, при ориентировочном расчете сферических крышек и днищ толщину стенки определяют по формуле:

S ≥ P∙D /(2,3∙[σ]∙ φ)ґ

Для более точных расчетов рекомендуется пользоваться формулами:

- для глухих сферических днищ и крышек (без отверстий или с отверстиями, ослабляющее действие которых компенсируется какими-либо конструктивными элементами):

S ≥ P∙D_вн ² /(8∙[σ]∙ φґ ·H);

- для сферических днищ и крышек, ослабленных отверстиями:

S ≥ P∙D_вн ² /(8·z·[σ]∙ φґ ·H),

где D_вн – внутренний диаметр днища или крышки;

Н – высота днища или крышки;

z – коэффициент формы, определяемый графически;

- для круглой плоской крышки или днища такой же формы:

σ = 0,3· (D_б /S)² ·P/y ≤ [σ]

f = 0,046· D_б ⁴ ·Р/(E·S³ ) ≤ [f]

где D_б - диаметр днища или крышки по центрам болтов;

y – коэффициент формы, определяемый графически;

f и [f] – наибольший и допускаемый прогибы днища или крышки.

7.Расчет емкостей из стеклопластиков

Такой расчет имеет свои особенности. Причинами особенностей являются анизотропия свойств стеклопластиков и возможность ее регулирования в ходе изготовления изделий.

Наибольшая эффективность конструкций из армированных пластмасс проявляется тогда, когда анизотропия механических свойств наиболее выгодно соответствует напряженному состоянию оболочки или обеспечивает ее максимальную жесткость по отношению к заданной нагрузке. При этом действующая нагрузка воспринимается наполнителем и связующим пропорционально их модулям упругости Е_н и Е_св и их объемному содержанию в полимерном материале C_н и C_св .. Так, доля усилий, воспринимаемых связующим, равна:

q = Е_с / [Е_н ·(1-С_св )]

Так как модули упругости существующих смол и стекла различаются в 10 – 20 раз, а оптимальное содержание связующего в стеклопластиках составляет 25 – 40 % (С_св = 0,25 – 0,40), то воспринимаемая связующим доля усилий составляет примерно 2 – 4 %. Таким образом, несущая способность в стеклопластиковых конструкциях определяется стеклонаполнителями. Это обусловливает специфику расчета, которая заключается не в нахождении толщины стенки емкости, а в определении n - числа нитей или слоев ткани, проходящих через единичный отрезок. Число n зависит от вида намотки цилиндрических оболочек.

Примем обозначения: