过程设备机械设计基础4ppt课件

1、过程设备机械设计根底-学习辅导4华东理工大学郝俊文总复习内容纵览绪论绪论静力学静力学资料力学资料力学常用资料常用资料机械传动机械传动压力容器压力容器压力管道压力管道总结总结软件引见软件引见第一章 过程设备总论o 重中之重o 对过程设备的分类要比较明确o 习题举例：o 1. 除雾器的作用是除去气体中悬浮着的液体颗粒，按照过程设备的分类规范，它属于 。单项选择题o a化学反响设备 b分别设备 c 物料保送设备 d传热设备o 2 下面属于分别设备的有 。多项选择题o A 精馏塔 B 斗式提升机 C 锅炉 D 除雾器o 3.按照过程设备的分类规范，锅炉属于 。(单项选择)o a化学反响设备 b分别设备

2、 c 物料保送设备 d传热设备过程设备过程设备反响设备反响设备保送设备保送设备分别设备分别设备传热设备传热设备粉 碎 设 备粉 碎 设 备加 热 炉加 热 炉搅 拌 釜搅 拌 釜流 化 床流 化 床管式管式固 定 床固 定 床塔式塔式固体保送固体保送流体保送流体保送液 ： 泵液 ： 泵气：紧缩气：紧缩机机混 合 式混 合 式蓄 热 式蓄 热 式间 壁 式间 壁 式结 晶 器结 晶 器蒸 发 器蒸 发 器枯燥设备枯燥设备固固-固固液液-液液气气-气气固固-液液固固-气气液液-气气类似加热类似加热设 备 ：设 备 ：温度高，温度高，燃料熄灭燃料熄灭火焰传热火焰传热如锅炉，如锅炉，机械机械气流粉碎气

3、流粉碎化学粉碎化学粉碎破碎破碎磨碎磨碎超细磨碎超细磨碎除雾设备属气液分别设备，作用是除去气体中的液体颗粒除雾设备属气液分别设备，作用是除去气体中的液体颗粒第二章第六章重中之重o 掌握静力学的根本分析方法o 掌握约束的主要类型和力学特点o 针对不同外力作用下的构件，掌握o 内力/外力/变形分析和计算方法o 应力和应变的计算方法o 掌握强度计算公式，可以进展三方面任务o 新构件设计，o 强度校核和o 最大承载才干的计算o 掌握资料根本力学性能及其测试方法o 掌握压杆失效的不同方式，并分析和计算第二章第六章习题举例o 选择题单/多o 1. 如下图，问吊钩的A-A截面受 。o a) 扭矩 b) 剪力

4、o c) 弯矩+拉力 d) 扭矩+拉力o 2 两端铰支细长压杆，如在中间加一铰支承，那么欧拉临界应力是原来的 倍。o a 0.5 b 1 c 2 d 4o 3. 直杆在外力作用下，长度会伸长，截面积减小，那么其体积能否发生变化? o a 添加 b 减小 c 不变 d不确定o 欧拉公式22Ecrilo 泊松比对受力构件的影响z021VV 泊松比通常在00.5之间，所以当杆件遭到拉力作用时，体积总是增大的； 反之，遭到紧缩时体积总是减少的。 泊松比=0.5时, V=0，即体积根本不变。 只在弹性范围内成立。4. 一纯弯曲的铸铁梁如图，采用T型梁，其最合理的放置方式是 。2m2mmm (a) (b)

5、 (c) (d)5. 对压杆进展稳定计算时，假设满足条件：，那么杆件为细长杆，可以用欧拉公式计算得到临界应力，假设采用直线公式计算，得到的临界应力将 压杆的实践的临界应力。多项选择 a 大于 b 小于 c 平安 d危险o 铸铁属于脆性资料，抗拉强度低，抗压强度高，书图3-17b，o 梁在外力作用下，下边受拉，上边受压，o 所以下边必需有较多的资料，横在下边，竖在上边，充分发扬资料的作用；o 由于T形梁的中性轴不在竖的中部而是接近横，所以将横放在下面，可以降低拉应力。Zy拉max压maxcrps小柔度杆 中柔度杆大柔度杆cr=scr=a-b 22EcrA B C D 6 a 指出图中的二力构件

6、. A AC B BC C AB D CD 6 b 满足三力平衡汇交定律的构件为 。 A AC B BC C AB D CD o 二力杆件/二力构件o 假设一个刚体遭到两个力作用途于平衡形状，不论该刚体是何外形，那么这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。这种遭到二力作用而平衡的构件称为二力杆件。o 二力杆件不一定是直杆。 o 三力平衡汇交定律o 当刚体在三力作用下处于平衡时，假设其中两力的作用线相交于一点，那么第三力的作用线必经过该点，且三力共面。BBAAABCEADCB DBBAAABABBAAABB7 指出图中满足三力平衡汇交定律的构件 。 8 以下那些说法是正确的 。 A 力

7、矩的大小与矩心有关； B 力偶矩的大小与矩心有关 C力矩和力偶矩的大小都与矩心无关 D 力矩和力偶矩的大小都描画了外力对构件的转动效果。9 任务温度由常温升高到500度时，25号钢 。 力学性能也随之降低。 A 屈服强度 B 泊松比 C 延伸率 D 断面收缩率 10 直杆拉伸时，下面有关直杆横截面上的应力的说法哪些是正确的？ A 正应力不等于零； B 剪应力不等于零； C 正应力等于零； D 剪应力等于零。o 力矩是用来描画一个外力使物体绕某一点转动的效果。由于选择点不同，力矩的大小也不一样。o 力偶矩是用来描画力偶两个力使物体转动效果的物理量。由于这两个力大小相等，方向相反，所以这一对力使物

8、体的转动效果力偶矩等于两个力分别对平面上恣意一点的力矩之代数和。o 因此，力偶矩的大小与矩心无关，现实上，在讨论力偶矩时，普通不涉及矩心。力偶矩：力偶矩：MF.d力矩：力矩：Mo(F) F.d0400102006008002030405060708090100 C/% /%0200400600800001000.10.5x1052003004005001.0 x1051.5x1052.0 x1052.5x1050.20.30.40.5pabEbE C图 3-182cos2sin2245max时，omax0 时，090时，op恣意截面上的正应力和剪应力11钢材的弹性模量通常为 GPa左右 。 a

9、 2 b 70 c 110 d 20012. 对于两端铰支的细长压杆，假设长度缩短为原来的一半后依然为细长压杆，那么缩短后的临界压力与没有缩短时的临界压力相比 。 a 有所提高 b有所降低 c坚持不变 d不能确定13钢材的弹性模量通常为 200 左右 。 a Pa b KPa c MPa d GPa14. 钢材的泊松比约为 。 a0.2 b0.3 c0.4 d0.5o 钢材主要力学性能：弹性模量200GPa。泊松比0.3，屈服强度150600MPa，o 铝材主要力学性能：弹性模量71GPa。泊松比0.33，屈服强度100400MPa，o 学习时留意单位和数量级。o 泊松比通常小于0.5,橡胶的

10、泊松比较大，通常在0.45以上。o 正确了解和把握资料的拉伸曲线和应力应变曲线o 判别题o 1、力偶无合力，因此它是平衡力系。o 2、二力杆件所受力的方向沿着杆线。o 3、二力杆件是指遭到一对平衡力作用的直杆。o 4、梁的一端为固定端约束，在该约束处的挠度等于零、但是转角不等于零。o 5、假设梁的某一段上没有载荷作用，那么这段梁上的剪力必然为0。o 6、梁的抗弯截面模量反映了梁的抗弯才干，抗弯截面模量愈大，能接受的弯矩愈大。 7、细长杆的失稳是由于杆的资料强度极限缺乏引起的，所以可以采用强度较高的资料，如高强钢来改善杆的稳定性。 8、力偶的合力为0，因此它是平衡力系。 9、假设梁的某一段上没有

11、载荷作用，那么这段梁上的剪力必然为0。10、梁的抗弯截面模量反映了梁的抗弯才干，抗弯截面模量愈大，能接受的弯矩愈大。 11、假设梁的一端为固定端约束，那么在该约束处梁的挠度一定等于零、但是转角不一定等于零。 12、细长杆的失稳是由于杆的资料强度极限缺乏引起的，所以可以采用强度较高的资料，如高强钢来改善杆的稳定性。 12、力偶的合力为0，因此它是平衡力系。 14、假设梁的一端为固定端约束，那么在该约束处梁的挠度一定等于零、但是转角不一定等于零。 15、细长杆的失稳是由于杆的资料强度极限缺乏引起的，所以可以采用强度较高的资料，如高强钢来改善杆的稳定性。 16、力偶的合力为0，因此它是平衡力系。o1

12、 二力杆件：准确地说，应该是二力构件，是指在两个外力的作用下，处于平衡形状的构件。该构件可以是杆件，也可以是其他方式，如球，或者不规那么外形。 o2 正确的表述；二力杆件所受力的方向沿着力作用点连线方向。o3 细长杆的稳定性仅仅与资料的弹性模量有关，所以采用弹性模量较高的资料有助于提高或者改善杆的稳定性。o4 中长杆的稳定性与资料的强度有一定关系，采用高强钢替代普通钢在一定程度上有助于提高和改善其稳定性。o5 力偶的合力为零但是合力矩不等于0，所以物体将发生转动而不是处于平衡形状，故力偶不是平衡力系。计算题o 2-1(a) o 提示1：该题主要调查同窗们对三力平衡汇交定律的掌握程度o 提示2：

13、要求正确画出未知力的方向N1N2AAN2N1o 2-1b)o 提示1：该题主要调查同窗们对三力平衡汇交定律的掌握程度o 提示2：要求正确画出未知力的方向o 2-7o 提示：利用三力汇交可以直接确定A铰的受力方向。o 答案2 aABaDC题 2 - 7RAxRAyRARDRAx=FRay=F/2RD=F/2o 2-13o 提示：留意用三力平衡汇交定律o 这里给出(a)的受力分析图BA2m2m45(a)RAXRARBXRAYRBRBYo 3-1 ao 提示：o 留意轴力图上标示出力的大小，o 方向以及与构件的位置对应关系 123123(a)aaa302010+-o 3-1b123123( b )+

14、-+F4F2Fo提示：o 留意轴力图上标示出力的大小，o 方向以及与构件的位置对应关系 计算题o 1 试写出以下各梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图。lBA(a)题图a(a)(b)lBA题图bo 解答ao 解答bo 2 图示销钉联接，P=18kN，板厚t1=8mm，t2=5mm，销钉与板的资料一样，许用剪应力=60MPa, 许用挤压应力 jy=200MPa, 销钉直径d=16mm，试校核销钉强度。o 解答o 200MPao 200MPao 60MPao 故 销钉平安。MPadtPjy5 .112221MPadtPjy6 .14012MPadP7 .4442剪dt 2t 2t 1o 3 试

15、分析和比较图中两种齿轮的规划，哪一种规划对提高传动轴强度有利？知：T1=T2+T3。o 解答o 对于a，最大扭矩为T1=T2+T3, 对于b，最大扭矩为T2和T3中的较大值，显然小于T1, 所以更为合理。第七章重中之重o 碳钢的分类和主要用途o 合金钢的分类和主要用途o 铸铁的分类o 有色金属资料的分类o 非金属资料举例o 钢材的热处置方式和工艺和效果o 腐蚀产生缘由及防护措施o 综合阐明过程设备资料选择原那么第七章习题举例o 判别题o 1、齿轮的热处置方法通常为正火或调质，这样处置后，齿面硬度会增高。o 2、不锈钢是指成分中含有Cr的合金钢，如2Cr13等。o 选择题o 1. 不锈钢2Cr1

16、3的名义含Cr量是 。o a 13% b1.3% c) 0.13% d) 0.013%o 2某资料的牌号为16MnR，该资料的名义含碳量为 。o a 16% b1.6% c) 0.16% d) 0.016% o 3某钢材资料的牌号为45，根据该资料的名义含碳量可以知道这种钢属于 。o a高碳钢 b中碳钢 c) 低碳钢 d) 不能确定 4. 钢号为2Cr13的钢材，是一种 。 a优质碳素构造钢 b合金构造钢 c不锈钢 d 工具钢5钢材的弹性模量通常为 GPa左右 。 a 2 b 70 c 110 d 2006. 不锈钢1Cr13的名义含Cr量是 。 a 13% b1.3% c) 0.13% d)

17、 0.013%7某钢材资料的牌号为65，根据该资料的名义含碳量可以知道这种钢属于 。 a高碳钢 b中碳钢 c) 低碳钢 d) 不能确定 8钢材的弹性模量通常为 200 左右 。 a Pa b KPa c MPa d GPao钢铁资料常用热处置方式有四种，即退火，正火，淬火和回火。o退火：将构件加热到一定温度以上保温后随炉冷却，以获得接近平衡形状组织的一种热处置工艺；o 效果：强度硬度下降，塑性韧性提高；o正火：将钢加热到临界点以上后保温，然后在空气中冷却，从而得到细片状珠光体组织的热处置工艺；o 效果：最终热处置，综合性能较好；o淬火：将钢加热到临界点以上后保温后得到奥氏体，然后在水等中快速冷

18、却获得马氏体的热处置工艺；o 效果：强度和硬度添加，塑性和韧性变差。o回火：将钢加热到一定温度后保温，以适当方式冷却至室温，获得预期性能的过程。o 效果：消除应力，稳定组织，降低脆性。o 优质碳素钢：按含碳量分为低碳，中碳，高碳钢三种；o 低碳钢：08，10，15，20o 中碳钢：25，30，35，45，50，55o 高碳钢：60，65，70o 不锈钢：包括铬不锈钢，铬镍不锈钢和节镍不锈钢。o 铬不锈钢：含铬量要大于11.7%,如2Cr13o 铬镍不锈钢: 18-80Cr18Ni9)o 节镍不锈钢:Cr18Mn8Ni9o 普通低合金钢：16MnR第八 十一章重中之重1o 压力容器常用零部件分类

19、，称号，用途o 压力容器的分类规范与分类o 边缘应力产生缘由及其工程处置方法o 内压薄壁圆筒/球描画器应力计算o 内压容器强度公式及其三个运用o 容器壁厚设计o 容器强度校核o 容器最大承载才干计算 第八十一章重中之重2o 外压容器的主要失效方式及其表现o 提高外压容器稳定性的措施o 加强圈的作用和安放o 压力容器的平安运用与管理o 管理根据o 设计监测o 制造监测o 管道分类与管道外表色第八十一章习题举例o 判别题o 1、球形壳体的周向应力与径向应力相等。o 2、过程设备通用零部件根本参数是公称直径和公称压力。o 3、截止阀和节流阀的构造根本一样，但是作用不同。o 4、承重的管架应该安装在远

20、离设备管嘴的地方，以免影响管嘴的安装。 o 5、管道外表色必需按照生活习惯进展涂刷。 o 6、按容器分为一、二、三类容器，其中三类容器最危险。o 7、公称压力与公称直径一样的容器法兰与管道法兰不可以互用。 o 8、鞍式支座通常成对运用，但是两个支座构造不完全一样。 o 9、设置加强圈的主要目的是提高筒体的刚度。 o 10、密封性要求高的设备，气压实验合格后，没必要进展气密性实验。o 选择题单/多o 1.压力管道的公称直径指的是管道的 。o a内径 b外径 c中径 d不是内径也不是外径o 2受内压的球形压力容器，其应力的特点是 。o a) 环向应力与经向应力相等 b环向应力是经向应力的两倍o c

21、) 经向应力是环向应力的两倍 d) 环向应力与经向应力均为零o 3适用于高大直立容器的支座有 。o a耳式支座 b鞍式支座 c裙式支座 d支腿式支座o 4. 球形封头是各种封头中构造最 ，受力形状 。o a复杂 b简单 c常用 d不受引荐o a较好 b复杂 c较差 d与平板封头一样5. 汽车罐车常用来运输液氨、汽油和液化石油气等危险品，属于挪动压力容器。按，该容器的类别为 。 a类 b类 c类 d)不属该规程管辖范围6受内压的球形压力容器，其应力的特点是 。 a) 环向应力与经向应力相等 b环向应力是经向应力的两倍 c) 经向应力是环向应力的两倍 d) 环向应力与经向应力均为零7适用于卧式容器的支座有 。 a耳