压力容器上水平接管的应力分析

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1 压力容器水平接管应力分析在不考虑附加载荷(如设备接管外接管道 ，设备 内外压力载荷时，只考虑设备本体，温差应力)。压力容器上水平接管示意结构如图 1所示。

图 1 压力容器上下水平接管结构示意图(1)可 以把接管 ，法兰结构看成悬 臂梁 ：法 兰是集 中载荷 ，可画出剪力 图和弯矩图 ，如图 2所示 。

X图 2 剪力和弯曲图剪力方程 ：Qp(0

从 以上两 图可以看 出，危险截面出现在 B点处 ，也就是说接管与容器焊接处是危险处。

抗弯截面模量：Wz叮r(D4-d )/32D ×(1084-96 )/32×1084.646×10 m最 大 弯 曲 应 力 ：盯-M 1ax，wz22.5/2.509 ×10 N/m： 0.4843MN/m <152MPa。

下列公称直径下 、l6公斤带颈对焊法兰 ，外伸 500mm需用弯曲应力见表 1。

表 1接管 mm 抗弯模量 Il 最大弯曲应力 MPa 法兰重量 Kg小108×6 4.646× 10 0.4843 4.5kg击159 X 7 1.2169× 10 0.30816 7.5kg击273×8 4.287× 10 0.19244 16.5kg击325× l0 7.5609× 104 0.14549 22kg从表 l中可以看 出直径越大 ，最大弯曲应力越小 ，都远远小于许用弯曲应力 。

从设备本体考虑不需加支撑 ，但考虑到外管道载荷作用可以加支撑。

结论 ：也就是容器上水平开孔直径越大的不需考虑支撑 ，如低温容器加支撑附加载荷过多反而不好 ，低温容器结构越简单越好。

(2)因为容器上的接管不能不考虑其本身垂直载荷，忽略法兰的集 中载荷，受均布载荷 P，P接管 的重量 ，可以画出剪力和弯矩图，见图3。

剪力方程 ：QpX(o

从剪力图和弯矩图危险截面出现在 B(下转第 76页)76 现代制造技术与装备 2013第2期总第213期Study and Discussion on the Problem of DomesticCNC Machine Tool After-sale ServiceLIU Yanhong ，FAN Shiping(1.Shenyang Machine Tool Co.， Ltd， Shenyang， 110142；2。

Shenyang Machine T00l(Group)Co.，Ltd，Shenyang，110142)Abstract：The contents and meaning of domestic CNC machinetool industry after-sale service are elaborated. Current situation ofdomestic CNC machine tool industry after-sale service had been(上接第 54页)XXA图 3 剪力和弯矩图点 ，也就是说接管与容器焊接处是危险处 。

假设接管是 108 x 6，外伸 500ram；均布载荷也就是接管重量 7.5kg-75N。

最 大 剪 力 Q75 x 0.537.5N；最 大 弯 矩 Ml/2ql 9.375Nm。

强度 校核 ：已知 20#，许用应力 152MPa(在 常温下许用应力)- 般工程上许用剪切应力近似 O.7倍许用拉应力(即许用应力 )等于 106.4MPa。

抗弯截面模量 ：Wz (D4-d )/32D盯×(1084-96 )/32 x1084.646 x 10 in3剪切面积为 ：AI.923 x 10 in最 大 弯 曲 应 力 ：盯 MIT麟，wz9.375/4.646×10 N/in 3.7365MN/m <106.4MPa。

下列接管水平外伸 500mm需用剪切应力 ，弯曲应力analyzed，and main problems currently are pointed out.Opinions an dsuggestions of future development of CNC machine tol after-saleservice are put forward.Finally the overall situation of the problem ofdomestic CNC machine tool after-sale service is summarized an d thefuture development is prospected。

Key words： CNC machine tol， after-sale service， curentsituation，future development，suggestion见表2。

表 2接管 抗弯截面 剪切 接管 最大 最大 最大剪 最大弯重量 剪力 弯矩 应力 曲应力 模量I1 面积 Kg N NITI MPa MPa由108 X 6 4.646×lO-S 1.923 X lO-Sin 7.5 37.5 9.375 O.0195 0.20179也159×7 1.2169×104 3.343 X 10-3112 l3 65 16.25 0.O194 0.13354小273 X 8 4.287 X10-4 6.66×10 Ii"1 26 13O 32.5 O.0l94 0.07581士325 X10 7.5609X 10 9.896 X 10- m2 3884 l94.2 48 55 0.O196 0.O642l2 结 论从上述分析及列表数据 中可以看出最大剪应力随着直径基本没有变化 ，且远小于许用剪应力 ，对接管强度影响不大 ；最大弯曲应力随着直径 的增大而减小 ，也远小于许用剪应力、许用弯曲应力 。也就是容器上水平开孔直径越大 ，支撑的数量可以越少 。如低温容器加支撑附加载荷过多 ，约束过多 ，反而不好 ，低温容器结构越简单越好 。

The Pressure Vessel Horizontal Nozzle Stress AnalysisWANG Chengye，SUN Chengbo2，XU Hougqi(1.Shandong Xuyang Machinery Group Limited by Share Ltd.，Linyi 276023：2.Linyi city Science and Technology Cooperation andApplication Research Institute，Linyi 276000)Abstract：The paper discusses diferent diameter pipe flange onthe container，the dangerous point position and stress，helping designersto grasp the support position and quantity，to avoid stress concentrationfracture accident。

Key words： stress analysis， flexural section modulus， themaximum bending moment