化工设备机械基础

1、断面收缩率：材料受力断裂时断面缩小，断面缩小的面积和原面积的百分比叫做断面收缩率。退火：将工件加热到适当温度，保持足够的时间，然后以适宜的速度冷却的一种金属热处理工艺。薄壁容器：一般的外径与内径比小于1.2的容器。铸铁：含碳大于2.1%的铁碳合金。电化学腐蚀：指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而产生的破坏。延伸率：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。热处理：指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。外压容器：容器外部压力大于内部压力的容器。蠕变极限：表示材料抵抗蠕变能力大小的指标，一般用规定温度下和规定时间内达到一定总形变量的应力值

2、表示。耐腐蚀性：指金属材料抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力。金属的加工工艺：切削、锻造、铸造、焊接。一、常见的约束有哪些？特点是什么？1 .柔软体约束，特点：只能受拉，不能受压；只能限制物体沿着柔性体伸长的方向运动。约束反力的特点：力线与拉直时柔软体的中心线重合；2 .钱链约束，特点：只限制构件孔端的任意移动，不限制构件绕销钉的相对运动。约束反力的特点：力线必过较链中心；3 .光滑接触面约束，特点：不论接触面是何形状，都不限制物体沿接触面方向运动，只限制物体沿着接触面的公法线指向约束物体方向的运动。约束反力的特点：力线与光滑面接触点的公法线重合；4 .固定端约束，特点：被约束物体即不能转动，也不

3、能移动。约束反力的特点：相当于钱链加一约束反力偶。二、化工容器钢材的选取原则？1 .重要容器用镇静钢，不宜采用沸腾钢，优先选用普通低碳合金钢2 .高温设备应选用强度级别在400MPa以上，持久强度大，蠕变系数大的低碳合金钢,如抗氧化刚、热强钢3 .低温设备首先考虑材料的冷脆性，可选用高铭馍钢、馍钢铝镇静钢4 .机械性能应符合要求，经济合算三、为什么工字形梁比矩形梁更合理？My-maxMmaxWz工字形梁：支座合理，合理分布载荷，降低了Mmax；合理设计截面，合理放置截面，增大Wz,截面上弯曲正应力减小;比矩形梁节省材料，降低成本。四、说明金属材料铭牌号15MnVR、OOCr18Ni11Ti、K

4、T350-5、Q235-B的含义?15MnVR表示含碳量为万分之十五，含Mn量低于1.5%,含V量低于1.5%的普通低合金容器钢。OOCr18Ni11Ti-表示含碳量为0.3%。、含Cr量为18%、含Ni量为11%、含Ti量低于1.5%的不锈钢。KT350-5表示抗弯强度为350MPa、延伸率为5%的可锻铸铁。Q235-B表示屈服极限为235MPa、质量等级为B的甲类三号镇静纲。五、画出低碳钢、铸铁的拉压应力曲线图。从图中反映出什么？1 .屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了抵抗继续变形的能力（如图2.8）。载荷到达最大值Pb时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。2 .铸铁属于

5、脆性材料，拉伸过程中，没有屈服和“颈缩”现象，它的P-AL曲线近似一条斜直线（如图2.10）。六、如何计算惯性矩作图题杆的受力、三力平衡汇交于一点、梁剪力图和弯矩图（P66）计算题1.轴的扭矩:传递功率、转速与外力偶矩的关系m=955O-(Nm)n例题54|一传动轴如图，转速n=300r/min；主动轮输入的功率P=500kW,三个从动轮输出的功率分别为：N2=150kW,N3=150kW,N4=200kWo试作轴的扭矩图。(1)计算作用在各轮上的外力偶矩牝=9550&(Mm)n5、内力图(扭矩图)I表示构件各横截面扭矩沿轴线变化的图形M,=(9.55xlO3x)N.m=15.9kNm

6、300M2=M、=(9.55x103xy)Nm=4.78kN-mM,=(9.55x1O'x->N-m=6.37kNm4300例题57|(2)分别计算各段的扭矩XT;=M4=6.37kNm7；=-M2=-4.78kNmT2=-M2-M.=-9.56kNm经线（AB和第一曲率半径=MK题5Ta)扭矩图2.薄膜应力计算公式句圆筒筒壁上各点的薄膜应力相同，某一点环向薄膜应力、是径向薄膜应力的二倍。Tnnx=956kN*m在BC段内丁图(kNm)八©置偶工耨纬线:9.56(2)回转壳体的定义与实例法线:（CDN圆）决定应力水平高低的截面儿何量是圆筒壁厚与直径的比使，、而不是壁厚的

7、绝对值。解：(1)壳体的环向应力_22p(Dj+tf)2x508=63.5MPa2x8在顶点:。=4例题7Tl已知换热器筒体内径D=500mm,壁厚6=8mm,壳程压力p=2MPa,上封头为半圆形，下封头为椭圆形(a/b=2),求筒壁和封头的最大薄膜应力。2M2'2=63.5R(2)上半封头(半球形)pD2x508=31.75MPa434x8(3)下半封头(椭圆，a/b=2)最大应力出现3球形壳体应力计算公式、锥形壳体应力计算公式圆球形壳体上的薄膜应力(1)计算式(2)结论内压圆球形壳体上各点的薄膜应力相同，某一点环向薄膜应力等于径向薄膜应力。7、薄膜应力通式°=k殁圆筒形壳体：K=128球形壳体：K=0.5圆锥形壳体：K=l/cosa标准椭球形壳体（a/b=21K=1（3）四种壳体（筒、球，锥、椭）的最大薄膜力pK