Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

Dyskusje na temat ogólnych konstrukcji i budowy maszyn oraz obliczeń mechanicznych

Autor tematu
Gorgan
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 5
Posty: 5
Rejestracja: 23 lip 2021, 15:45

Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#1

Post napisał: Gorgan » 23 lip 2021, 15:53

Witam.

Mam do rozwiązania problem z zakresu wytrzymałości materiałów, który wydaje mi się mało złożony, ale mam wrażenie, że moje obliczenia są zbyt uproszczone...

Tematem zagadnienia jest walcowy zbiornik cieczy, konkretnie wody o średnicy 1,65 m i pojemości 4000l. Na samym dole zbiornika, do dna przyspawane jest siedem stalowych wsporników/prętów o średnicy 0,1 m i takiej samej długości. Na tych wspornikach umieszczona jest stalowa płyta o grubości 0,03 m, która podtrzymuje ciężar wody.

Chciałbym wykonać obliczenia wytrzymałościowe dla stalowej płyty, prętów oraz dna zbiornika w celu sprawdzenia, czy w obecnej sytuacji nie dojdzie do odkształceń lub innych uszkodzeń mogących spowodować nieprawidłową pracę zbiornika oraz ewentualnej dalszej optymalizacji.

Od jakich obliczeń powinienem zacząć?

Z góry dziękuję za pomoc.
Pozdrawiam

Obrazek




orion32
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 6
Posty: 1359
Rejestracja: 18 kwie 2017, 21:55

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#2

Post napisał: orion32 » 23 lip 2021, 16:41

Oszalalas 4 tony, płyta
30mm i jeszcze chcesz, coś liczyć?
Poszycie spągnicy, obudowy zmechanizowanej były z blachy 20mm o sprawdzano je pod obciążeniem 350ton.
Gdy uczęszczałem do szkół celem nauki zawodu, to zbiorniki o średnicy 2m i wysokości ok 1,5 miały płaszcz z blachy chyba 6mm,dno nie pamiętam 8 albo 10mm.i promieniste zastrzały z płaskownika ok 8x50.Pojemnść była zbliżona.Szczepiałem je, tymi rękami, które teraz to piszą.
Ostatnio zmieniony 23 lip 2021, 17:05 przez orion32, łącznie zmieniany 1 raz.
,, Iditi na ch. j" maciąg.
PO to dno -aksjomat. Wszystko ma swoje miejsce - Wyborcza, w każdym kiblu! ***** konfederusków.


Autor tematu
Gorgan
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 5
Posty: 5
Rejestracja: 23 lip 2021, 15:45

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#3

Post napisał: Gorgan » 23 lip 2021, 16:44

orion32 pisze:
23 lip 2021, 16:29
Oszalalas 4 tony płyta
30mm i jeszcze chcesz, coś liczyć?
Poszycie spągnicy, obudowy zmechanizowanej były z blachy 20mm o sprawdzano je pod obciążeniem 350ton
Właśnie dlatego chcę to policzyć, żeby ewentualnie zmienić grubość płyty, ilość, średnicę i rozmieszczenie wsporników itp. To co jest na rysunku to jedynie założenia, tylko ciężar 4 ton jest mi narzucony, cała reszta jest do przemyślenia.


orion32
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 6
Posty: 1359
Rejestracja: 18 kwie 2017, 21:55

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#4

Post napisał: orion32 » 23 lip 2021, 17:06

Trzeba by to liczyć jak walczak, z ciśnieniem słupa wody.
,, Iditi na ch. j" maciąg.
PO to dno -aksjomat. Wszystko ma swoje miejsce - Wyborcza, w każdym kiblu! ***** konfederusków.


brandnew
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 2
Posty: 126
Rejestracja: 23 lut 2021, 21:01

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#5

Post napisał: brandnew » 23 lip 2021, 18:49

Polecam lekturę
Obrazek
Znajdziesz tam cały rozdział o obliczeniach den w zbiornikach.


Autor tematu
Gorgan
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 5
Posty: 5
Rejestracja: 23 lip 2021, 15:45

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#6

Post napisał: Gorgan » 23 lip 2021, 21:56

Dzięki za tę pozycję, sprawdzę ją, jednak do biblioteki dostanę się najwcześniej w poniedziałek, więc jeśli ktoś miałby w weekend trochę czasu i chęci to będę wdzięczny za pomoc.


oprawcafotografii
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 1
Posty: 6105
Rejestracja: 29 kwie 2009, 10:11
Lokalizacja: Kraków / Jaworzno / Kopanka

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#7

Post napisał: oprawcafotografii » 24 lip 2021, 03:55

Pokaż swoje obliczenia, ktoś sprawdzi na pewno ;)
„Największym wrogiem wolności jest najedzony niewolnik.”


StudentIB
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 1
Posty: 501
Rejestracja: 23 paź 2015, 00:00
Lokalizacja: Poznań

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#8

Post napisał: StudentIB » 24 lip 2021, 06:02

Ja oprócz tej książki Pikonia mogę polecić „Wytrzymałość i optymalizację zbiorników cienkościennych” Magnuckiego czy „Wytrzymałość przemysłowych naczyń ciśnieniowych” Klębowskiego.

Daj znać jakbyś potrzebował pomocy z obliczeniami. Chętnie też coś podpowiem w temacie ew. symulacji MES.


Autor tematu
Gorgan
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 5
Posty: 5
Rejestracja: 23 lip 2021, 15:45

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#9

Post napisał: Gorgan » 24 lip 2021, 07:58

oprawcafotografii pisze:
24 lip 2021, 03:55
Pokaż swoje obliczenia, ktoś sprawdzi na pewno ;)
Nie wiem czy jest sens podawać konkretne liczby, ale zrobiłem to tak:

Policzyłem naprężenie jakie woda wywołuje na płytę podtrzymującą dzieląc ciężar wody przez powierzchnie płyty. Następnie rozłożyłem ciężar samej płyty na 7 równych części (bo jest 7 prętów) i policzyłem naprężenie wywoływane przez płytę na pręt dzieląc siłę nacisku tej 1/7 masy płyty przez pole przekroju poprzecznego pręta. Liczyłem też siłę krytyczną na wyboczenie, ale przy obecnych wymiarach pręta to raczej nie jest to konieczne (wartość wychodzi kosmiczna). Wtedy wyszło mi, że naprężenie powierzchniowe na pręt to suma naprężenia wywoływanego przez wodę na płytę + naprężenie wywoływane przez ciężar płyty.

No i tu się zatrzymałem. Nie mam pojęcia czy to jest dobrze, ani jak policzyć odkształcenia na płycie inaczej niż sumując naprężenie wywoływane przez wodę z tym wywołanym reakcją pręta (reakcja byłaby utrzymaniem ciężaru płyty i naprężenia wywoływanego ciężarem wody). Nie wiem też czy trzeba, a jak trzeba to jak policzyć tu zginanie (nie do końca ogarniam momenty zginające).

Generalnie nie chodzi o jakieś bardzo dokładne obliczenia, wtedy od razu pytałbym o MESa. Po prostu wydawało mi się, że zadanie będzie proste ze względu na równomierne rozłożone naprężenia itp. ale otrzymałem jeden sygnał, że wcale tak łatwo nie jest.

Docelowo chciałbym zamienić materiał wykonania tej płyty ze stali nierdzewnej na jakiś materiał będący termoizolatorem. Stal może jakoś rewelacyjnie ciepła nie przewodzi, ale i tak zależałoby mi na gorszym przewodniku.
StudentIB pisze:
24 lip 2021, 06:02
Ja oprócz tej książki Pikonia mogę polecić „Wytrzymałość i optymalizację zbiorników cienkościennych” Magnuckiego czy „Wytrzymałość przemysłowych naczyń ciśnieniowych” Klębowskiego.

Daj znać jakbyś potrzebował pomocy z obliczeniami. Chętnie też coś podpowiem w temacie ew. symulacji MES.
Dzięki za propozycję, wygląda na to, że będę tego potrzebował :D

Awatar użytkownika

tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 7
Posty: 7861
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: Zagadnienie wytrzymałości materiałów w zbiorniku na wodę

#10

Post napisał: tuxcnc » 24 lip 2021, 11:30

Gorgan pisze:
23 lip 2021, 15:53
Tematem zagadnienia jest walcowy zbiornik cieczy, konkretnie wody o średnicy 1,65 m i pojemości 4000l. Na samym dole zbiornika, do dna przyspawane jest siedem stalowych wsporników/prętów o średnicy 0,1 m i takiej samej długości. Na tych wspornikach umieszczona jest stalowa płyta o grubości 0,03 m, która podtrzymuje ciężar wody.
Mógłbym to podsumować pytaniem: czego można się spodziewać po kimś, kto grubość blachy podaje w metrach?
Ale problem jest dużo poważniejszy...
Dwa metry słupa wody to 0,2 atm.
To jest takie ciśnienie, jakie wytrzyma butelka PET...
Wystarczy rozejrzeć się dookoła, popatrzeć na plastikowe beczki 200 litrów, czy zbiorniki 1000 litrów z polipropylenu, którym sztywność zapewnia delikatny stelaż z tłoczonej blachy, a stojące na zwykłej europalecie (drewniana też wytrzyma):
Obrazek.
Wniosek może być tylko jeden - nie zajmuj się takimi rzeczami, bo się do tego nie nadajesz.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Obliczenia Mechaniczne / Projektowanie Maszyn / Podstawy Konstrukcji Maszyn (PKM)”