某碳鋼管道,公稱通徑500mm,工作壓力0.6MPa,介質(zhì)溫度300°C,環(huán)境_溫度-10°C,補(bǔ)償器安裝溫度20°C,根據(jù)管道布局(如圖),需安裝一內(nèi)壓式
,用以補(bǔ)償軸向位移X=32mm,橫向位移Y=2.8mm,角向位移θ=1.8度,已知L=4m,補(bǔ)償器疲勞破壞次數(shù)按15000次考慮,試計算支座A的受力。
解:(1)根據(jù)管道軸向位移X=32mm。
Y=2.8mm。
θ=1.8度。
由樣本查得0.6TNY500×6F的軸向位移量X0=84mm,
橫向位移量:Y0=14.4mm。角位移量:θ0=±8度。
軸向剛度:Kx=282N/mm。橫向剛度:Ky=1528N/mm 。
角向剛度:Kθ=197N·m/度。用下面關(guān)系式來判斷此補(bǔ)償器是否滿足題示要求:
將上述參數(shù)代入上式:
(2)對補(bǔ)償器進(jìn)行預(yù)變形量△X為:
因△X為正,所以出廠前要進(jìn)行“預(yù)拉伸”13mm。
(3)支座A受力的計算:
內(nèi)壓推力:F=100·P·A=100×0.6×2445=14600(N)
軸向彈力:Fx=Kx·(f·X)=282×(1/2×32)=4512(N)
橫向彈力:Fy=Ky·Y=1528×2.8=4278.4(N)
彎 矩:My=Fy·L=4278.4×4=17113.6(N·m)
Mθ=Kθ·θ =197×1.8=354.6(N·m)
合成彎矩:M=My+Mθ=17113.6+354.6=17468.2(N·m)