深圳市金大洋實業有限公司是廣東省知名的水箱制造企業。集開發、設計、生產、安裝、售后服務于一體。主要產品有組合式深圳不銹鋼水箱、不銹鋼方形水箱、不銹鋼保溫水箱、生活水箱、消防水箱、人防水箱、不銹鋼圓水箱等,我們愿與廣大的客戶一起共同發展,共鑄未來。
深圳不銹鋼水箱的形狀尺度及參數
深圳不銹鋼水箱,箱體長度L =11500mm, 箱體寬度B=95000mm,水箱高度H=4000mm, 水位高度h=3750mm, 板厚ta=2mm,tb= 2.5mm,tc=td=3.0mm,資料為SUS304,密度γm=7.93×10- 6kg/mm3,水的密度γ=1.0×10- 6kg/ mm3,長時間載荷ps=0.01h=0.01×3.75= 0.0375MPa。
1、深圳不銹鋼水箱材料的彈性系數及許用應力
SUS304 的力學功能為:彈性模量Eb=2×105Mpa,泊松比υ=0.25,極限強度σb=σm =450Mpa,τt=200Mpa,取安全系數n=1.25。由此可知,SUS304的許用應力[σb]=[σm]=360MPa,[τt]=160Mpa,加強筋的間隔為b值=500mm。
2、深圳不銹鋼水箱應力、撓度的核算及安全評價
箱體側部位應力及變形的剖析與核算
對水箱接受的長時間載荷, 按下式核算各部應力值及撓度值, 并與對應的許用應力值進行比擬,來評價其安全性。核算結果如下:
σm,max=-[trLBγm/ 2(L+B)t+ Hγm]=-49.76MPa
Mmax=0.05psb2=468.75N·m/m
σb,max=6Mmax/t2=312.5MPa
Qmax= 0.4psb=73500N/m
τt,max=Qmax/t=24.5MPa
δmax=0.015psb4/Ebt3=0.0065m
∵|σm,max|=49.76<[σm]
σb,max=312.5MPa<[σb]
|τt,max|=24.5MPa<[τt]
δmax=0.0065m<0.01H=0.16m
所以水箱側板的強度、剛度滿意接受水壓以及水箱本身的分量。
3、深圳不銹鋼水箱拉筋強度的校核
水箱壁接受的側壓力
依據水箱側板厚度核算公式
t= (h-0.0300)a
2[σ]¢+C1
= 4.9(h-0.300)a
[σ]¢+C1
h為水箱側壓力最大點的高度4米
a為水箱側壓力最大點的寬度度11.5米
C1水箱板材的腐蝕度為零
t描繪板厚2.5mm
=79.772MPa
不銹鋼拉筋強度:型號為60×20(mm)
拉筋焊接點截面積60×2.0=120mm2 依據SUS304的許用應力[σb]=[σm]=360MPa,屈從強度[τt]=160Mpa,
則拉筋強度為360Mpa=360N/mm2
壓力(壓強換算)1Mpa=1N/mm2
則焊接點截面120mm2換算為120Mpa拉力
取系數0.75,單根拉筋的接受拉力為120Mpax0.75=90Mpa
水箱1000×1000壓塊拉筋組合均勻
8根拉筋則8×90/2=360Mpa
最長間隔截面側壓力為79.722Mpa
8根拉筋360Mpa>79.722Mpa
固施工中的水箱拉筋契合水箱受力需求。
水箱加強筋間隔b=500mm設定值滿意水箱強度剛度接受需求。
箱底下部支撐網格尺度為: a=1000mm, b=1000mm, a/b= 1。由表2可知,α=0.00126, β=-0.0513。而t=3.0mm。將以上參數代入核算箱底部的各應力值和撓度值, 并與對應的許用值比擬, 進行安全性評價。核算結果如下:
ps= 0.0375 MPa
σb,max= Mmax/zb=6βpsb2/t2b= 320.625MPa
δmax=αpsb4/Db=12α(1-υ2)psb4/Ebtb3=6.15mm
<[δ]=0.015b=7.5mm
∴深圳不銹鋼水箱底板的強度、剛度滿意接受水壓。
經過對深圳不銹鋼水箱的布局剖析,對該水箱的箱體側板、底板、底部結構應力應變進行了剖析和可行強度核算,一起驗證了加強筋間隔的可行性, 此辦法在生產中證明是卓有成效的。