化工设备机械基础.ppt

1、化工 设备机械基础,2020/8/1,2,教材： “十五”国家重点图书 “化工设备机械基础”，汤善莆、朱思明主编，华东理工大学出版社,2020/8/1,3,绪 言,一、目的和意义 合理设备可以简化流程，降低成本 设备的结构和材质 具备基本工程力学知识，了解化工设备常用材料特性，掌握化工设备的设计计算，及典型机械传动。,2020/8/1,4,二、主要内容及学时安排,第一篇 工程力学 20 学时 第二篇 材料 2 学时 第三篇 机械传动与减速器 32 学时 第四篇 容器设计 10学时,2020/8/1,5,参考书目,1、理论力学上册，哈尔滨工业大学理论力学教研室，高等教育出版社 2、材料力学上册，

2、刘鸿文主编，高等教育出版社 3、工程力学，朱熙然主编，上海交通大学出版社 4、金属材料及热处理，史美堂主编，上海科学技术出版社 5、金属工业学上册，范全福主编，高等教育出版社 6、化工设备机械基础 ， 第1版 ，董大勤主编 ，化学工业出版社,2020/8/1,6,第一篇 工程力学,理论力学：研究物体机械运动一般规律 材料力学：研究构件承载能力 构件承受荷载能力衡量： 1强度：构件抵抗破坏的能力 2刚度：构件抵抗变形的能力 3稳定性：构件保持原有平衡形态能力,2020/8/1,7,第一章 零部件受力分析,第一节 受力分析概述 一力的概念 1刚体与变形体 2力是物体间相互的机械作用 力的运动效应，

3、由理论力学研究 力的变形效应，由材料力学研究 力的三要素：大小，方向，作用点。,2020/8/1,8,二力学公理,1、作用与反作用定律 2、二力平衡定律 二力构件和二力杆 3、加减平衡力系定律,4、力的平行四边形法则,5、刚化原理：平衡的变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。,2020/8/1,9,第二节 约束、约束反力与受力图,一、约束和约束反力 自由体和非自由体 约束和约束反力：方向，作用点，大小 主动力（促使运动）和被动力,2020/8/1,10,1、柔性体约束（柔索约束）,绳索，传动带，链条等，忽略刚性，不计重力，绝对柔软且不可伸长,特点：只受拉，不受压，不能抗拒弯矩，限制物体沿柔性体

4、伸长的方向运动。,2020/8/1,11,2020/8/1,12,2020/8/1,13,2、光滑接触面（线）约束,特点：只受压，不受拉，沿接触点处的公法线而指向物体，一般用N表示。又叫法向反力。,忽略摩擦，理想光滑。,2020/8/1,14,2020/8/1,15,3、铰链约束,2020/8/1,16,（1）固定铰链支座约束,2020/8/1,17,2020/8/1,18,2020/8/1,19,2020/8/1,20,（2）活动铰链支座约束,2020/8/1,21,2020/8/1,22,4、固定端约束,2020/8/1,23,2020/8/1,24,2020/8/1,25,二、受力图,例

5、1-1某化工厂的卧式容器，容器总重量(包括物料、保温层等)为Q，全长为L，支座B采用固定式鞍座，支座C采用活动式鞍座。试画出容器的受力图。,2020/8/1,26,例1-2焊接在钢柱上的三角形钢结构管道支架，上面铺设三根管道，试画出结构整体及各构件的受力图。,2020/8/1,27,例1-3 刚架自身重力不计，AC上作用载荷，画出AC、BC及刚架整体的受力图,2020/8/1,28,画受力图的步骤：,(1)简化结构，画结构简图； (2)选择研究对象，画出作用在其上的全部主动力； (3)根据约束性质，画出作用于研究对象上的约束反力。,2020/8/1,29,第三节 平面汇交力系的合成和平衡条件,

6、一、力矩,合力矩定理,2020/8/1,30,第三节 平面汇交力系的合成和平衡条件,二、平面汇交力系的合成 1、力在坐标轴上的投影 2、合力投影定理 三、平面汇交力系的平衡条件 力系的各个力在相互垂直的两个坐标轴上投影的代数和都等于零。,2020/8/1,31,第四节 平面力偶系的合成和平衡条件,特征： 1、是一个基本的力学量，不能与一个力平衡，力偶只能与力偶平衡。 2、力偶对作用面内任一点之矩与矩心的位置无关，恒等于力偶矩。 3、同平面内两力偶等效是力偶矩相等。,2020/8/1,32,平面力偶系的合成和平衡： 合成：平面力偶系的各力偶可以合成一个合力偶，合力偶之矩等于各力偶之矩的代数和。 平衡条件：平面力偶系的合力偶矩等于零。,2020/8/1,33,第五节 平面一般力系的合成和平衡条件,平面力系平衡的必要与充分条件：力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。,2020/8/1,34,一、 力的平移,2020/8/1,35,二、平面一般力系向一点的简化,2020/8/1,36,例1-4 梁AB，长L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，转向如图所示，求支座A、B的反力。,2020/8/1,37,例1-5 直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆上有一力偶矩 为M的力偶作用，各杆重力不计。求支座A、C处的约束反力。,2020/8/1,