WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

0.0296

0.0296

0.971

0.972

2

135

4

0.0296

0.0593

0.942

0.954

3

135

0

0

0.0593

0.942

0.939

4

135

3

0.0222

0.0815

0.922

0.925

5

135

0

0

0.0815

0.922

0.912

6

135

2

0.0148

0.0963

0.908

0.900

Продолжение таблицы 1

7

135

1

0.00741

0.104

0.901

0.889

8

135

2

0.0148

0.119

0.888

0.878

9

270

6

0.0222

0.141

0.869

0.868

10

270

1

0.0370

0.144

0.866

0.858

11

135

4

0.0296

0.174

0.840

0.848

12

135

5

0.0370

0.211

0.810

0.839

Коэффициент вариации 0.32443

5. Смена вентиля контроля уровня верхнего налива

1

135

6

0.0444

0.0444

0.957

0.972

2

135

2

0.0148

0.0593

0.942

0.948

3

135

3

0.0222

0.0815

0.922

0.925

4

135

0

0

0.0815

0.922

0.903

5

135

1

0.00741

0.0889

0.915

0.883

6

135

5

0.0370

0.126

0.882

0.863

7

135

4

0.0296

0.156

0.856

0.843

8

270

4

0.0148

0.170

0.843

0.825

9

270

5

0.0185

0.189

0.828

0.802

10

135

7

0.0519

0.241

0.786

0.789

11

135

11

0.0815

0.322

0.725

0.772

12

135

4

0.0296

0.352

0.703

0.756

Коэффициент вариации 0.45877

100 тонн в свободно стоящую испытываемую цистерну. После удара происходило сцепление вагонов, после которого сцеп из двух вагонов бил в подпор, состоящий из пяти груженых цистерн. Экспериментально установлено, что прямопропорциональная зависимость между продольной силой и скоростью соуда­рения сохраняется при груженом режиме, в то же время на среднем и порожнем режимах при скоростях соударения более 2,5 м/с зафиксирован значительный рост продольных сил в сечениях хреб­товой балки. Важной информацией для прочностных расчетов котла на действие продольной нагрузки является установление закона распределения действующей нагрузки между лапами и по длине лап. Динамические напряжения перед первой и второй лапами показывают характер распределения сил по длине хребтовой балки. Характер распределения напряжений удара по длине элементов крепления котла к раме приведен на рис. 1. Экспериментальными исследованиями подтверждено, что процесс динамического воздействия при соударении цистерн, оборудованных пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами, сопровождается вибрационными нагрузками, связанными с силовой характеристикой поглощающих аппаратов, и деформациями элементов конструкции цистерн. Проведены сравнительные динамические испытания трубных пучков цистерн. Натурные эксперименты проводились при расположении арматуры (типовой и ферменной) в порожней цистерне, в цистерне, наполненной водой на уровень 128,5 см, а также в наполнен­ной до рабочего объема 62,5 м3. Испытываемый пучок труб устанавливался на котел по типовой схеме рас­положения. Производилась серия соударений, при которых скорость соударения изменялась в диапазоне от 0,63 м/с (3 км/ч) до 3,65 м/с (13,85 км/ч). После проведения серии опытов пучок труб устанавливался повторно с поворотом на 90° по отношению к продольной оси цистерны. Серия соударений с аналогичными скоростями повторялась. Из анализа экспериментальных данных следует, что установка типового пучка труб с поворотом на 90° по отношению его к типовому расположению приводит к снижению напряжений в тру­бах при всех эксплуатационных режимах. Установленный в плоскос­ти продольной оси котла ферменный пучок труб менее подвержен колебательным про­цессам. Безопасность при маневровых операциях может выть повышена за счет увеличения энергоемкости поглощающих аппаратов авто­сцепки. Для решения задачи снижения продольных усилий при ударном режиме нагружения цистерн при участии автора были начаты работы по созданию

Рис. 1. Распределения по котлу напряжений удара в зоне соединения его с лапами крепления: а) порожняя: 1 - V=1.42 м/с; 2 - V=3.12 м/с;

б) груженая: 1 - V=1.69 м/с; 2 - V=3.42 м/с

высокоэнергоемких эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки. Проведены сравнительные ударные ис­пытания цистерн массой 100 т c установленными эластомерными аппаратами, получившими обозначение 73ZW. Для сравнения при испытаниях использовались серийные поглощающие аппараты грузовых вагонов: пружинно-фрикционный Ш6ТО-4 и гидрорезиновый аппарат ГР-120. Одновременно с регистрацией характеристик поглощающего аппарата определялись напряжения в опорной зоне котла цистерны в зависимости от скорости соударения. Как видно на рис. 2, применение эластомерных поглощающих аппаратов автосцепки существенно снижает уровень динамических напряжений в элементах конструкции котла и тем самым снижает вероятность

Рис. 2. Зависимость напряжений в опорной зоне котла от скорости соударения

возникновения повреждения оболочки котла в одной из наиболее нагруженных зон.

В третьей главе изложен анализ напряженно-деформированного состояния сосудов цистерн для СУГ от действующих эксплуатационных нагрузок. Для объективной оценки по единой программе прочностных характеристик конструкции котлов различного диаметра и изготовленных из различных марок стали были проанализированы результаты исследований, проведенных МИИТом, Ждановским заводом тяжелого машиностроения (ЖЗТМ), Фабрикой вагонов «Свидница», Польша (FWS), фирмами «Хитачи» и «Кавасаки», Япония. Максимальный уровень напряжений зарегистрирован всеми иссле­дователями в зоне поддона, причем уже при давле­нии 2,0 МПа в этой зоне наблюдается превышение до­пускаемых напряжений. Неоднократно проводились испытания по определению предельного давления разрушения котла. Испытывались цистер­ны, проработавшие в обычных условиях 30 и более лет. Зона поддона при давлении в 2,0 МПа имела напряжения, превышаю­щие допускаемые, а при давлении в 4,0...5,0 МПа напряжения дос­тигали предела текучести металла. Потеря герметичности котла наступала при 7,8 МПа в виде трещины по основному металлу в зоне поддона котла. Для исключения существенного концентратора напряжений из конструкции котла сделано предложение об изготовлении котлов цистерн без поддона, что позволит сни­зить уровень напряженного состояния этой зона до 70-60% от уровня допуска­емых напряжений. Отсутствие поддона способствует повышению надежности кот­ла и снижению металлоемкости цистерны. Котел цистерны при каждой загрузке нагружает­ся внутренним давлением 2,0 МПа со снижением практически до атмосферного при разгрузке. Число таких нагрузок за расчетный срок службы 40 лет составляет не более 1000 раз. В соответствии с ГОСТ 25859 - 83 такой котел относится к сосудам, проверяемым на прочность при малоцикловых на­грузках. Испытаниям на малоцикловую усталость подвергался котел цистерны, находившийся в эксплуа­тации более 30 лет. При этом количество циклов определялось с учетом пятикратного коэф­фициента запаса по долговечности и времени эксплуатации цистерны до расчетного срока службы. Анализ результатов прочностных испытаний по­зволяет сделать вывод, что при количестве циклов нагружения, равном рас­четному сроку службы котла цистерны (40 лет), не было обнаружено нарушений герметичности ЗПА и трещин сварных швов. По условиям прочности может быть снижена на 10%. толщина стенок крайних царг котла. В четвертой главе рассматриваются технические требования к перспективным конструкциям узлов ЗПА, изготовление опытных образцов узлов и методы конструкторских испытаний с использованием экспериментальных данных, а также определение критериев оценки соответствия изделий техническим требованиям; анализ результатов эксплуатационных испытаний вновь разработанных узлов. ЗПА цистерн для перевозки опасных грузов должна обеспечивать требования по обеспечению безопасности перевозок, прежде всего прочность и герметичность оболочки сосуда при всех эксплуатационных режимах, включая аварийные. Конструкция узлов ЗПА и применяемые материалы оп­ределяются в зависимости от физико-химических свойств перевозимого продукта и эксплуатационными режимами. Узлы арматуры подвергаются циклическим нагрузкам, а также ударным и вибрационным нагрузкам. Вероятность безотказной работы за расчет­ное число циклов, соответствующее гарантийно­му ресурсу, должна быть не ниже 0,90.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»