[hwarang]

Добрый день!

Помогите, пожалуйста, советом.

Нужно рассчитать опору вертикального цилиндрического аппарата (примеры на рис. 1,2 обведены красным, сама опора показана на рис. 3). Опора сварная, состоит из опорного листа (снизу), двух ребер и подкладного листа (вертикальный, приваривается к аппарату).

Аппарат установлен на 4 опоры, вес аппарата 16 т (т.е. нагрузка на опору 4 т).

Опорный лист опоры устанавливается на фундамент и прикручивается на анкерный болт (отверстие в опорной пластине).

Задал зафиксированное положение для опорного листа (нижняя поверхность, рис Нагрузка_закрепление).

Нагрузку в 4000 кг задал как дистанционную нагрузку на верх подкладного листа.

В результате расчета получилась какая-то глупость.

Подскажите, пожалуйста, как в данном случае корректно задать нагрузку и закрепление, чтобы рассчитать опору.

[CAE_Engineer]

Ваш аппарат полностью заполнен жидкостью?
если да - то такую задачу в Solid не решить !

Если Вы расчитываете опору без самого аппарата - то это не верно, так как в этом случае невозможно ПРАВИЛЬНО задать граничные условия!

Если к аппарату подходят какие-то "значимые" - с точки зрения жесткости трубы - их так же нужно учитывать - т.е. в расчетную схему нужно включить куски труб "некоторой" длины - в зависимости от их диаметра/жескости.

Если расположение этих труб не симметрично, но у Вас и реакция в опорах будет разная - а значит Вам нужно расчитывать все 4 опоры.

[hwarang]

Это опора по ГОСТ 26296. Рассчитанная на нагрузку 4 000 кг. Каким образом был проведен расчет такой опоры для составления ГОСТ (ведь опоры универсальны и рассчитаны только на нагрузку без учета специфики аппарата)?

[CAE_Engineer]

простите, Вам нужно что бы Ваш расчет соответствовал какому-то нормативному документу?
в данном случае ГОСТу ?

или Вам все же нужно знать реальную ситуацию с напряжениями и деформациями?

судя по конструкции и Вашему описанию - у Вас несимметричная нагрузка и не симметричные граничные условия!
что значит универсальная опора?
кто же знает - каким образом был выполнен "расчет" в ГОСТе?
*** особенно если учесть что все ГОСТы писались лет 40-50 назад!

[hwarang]

Сообщение от CAE_Engineer простите, Вам нужно что бы Ваш расчет соответствовал какому-то нормативному документу? в данном случае ГОСТу ?

Нет, интересуют реальные напряжения.

Сообщение от CAE_Engineer что значит универсальная опора?

Имеется в виду, что эту опору можно применять вне зависимости от того, жидкость в аппарате, газ или и то, и другое (у меня теплообменник).

Вопрос в том, можно ли уйти от конструкции аппарата и перенести нагрузку на опору, как отдельную конструкцию. Куда в этом случае правильно приложить нагрузку и какую, и где показать закрепление?

[Metkon]

В запас прочности примите распределение нагрузки от аппарата на ДВЕ опоры. Хотя в книге Величкина говится о трех опорах. Могу ошибиться в книге, но лучше перестраховаться и принять две опоры

[ФАХВЕРК]

Можно ведь чуть попроще пойти - собрать нагрузки, прикинуть напряжения посчитать швы... и что самое хитрое - формула N/A+M/W как была 40-50 лет назад такой и осталась...

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от hwarang Вопрос в том, можно ли уйти от конструкции аппарата и перенести нагрузку на опору, как отдельную конструкцию. Куда в этом случае правильно приложить нагрузку и какую, и где показать закрепление?

У Вас силовой поток переходит через 2 вертикальных шва ( + может быть 2 горизонтальных) с корпуса аппарата на вертикальный лист опоры, с листа на швы двух вертикальных листов, через листы на горизонтальную пластину, а под ней отпор.... это ведь расчет в пределах баз металлических колонн.... есть напряжения, есть прочность сварных швов и материалов..... что ещё нужно?

[hwarang]

Сообщение от ФАХВЕРК Можно ведь чуть попроще пойти - собрать нагрузки, прикинуть напряжения посчитать швы... и что самое хитрое - формула N/A+M/W как была 40-50 лет назад такой и осталась...

Если не сложно, подскажите методику расчета. Затрудняюсь правильно приложить нагрузку(-и) и закрепление (-я).
С металлоконструкциями дела иметь не приходилось.
Как это правильно задать в модели или, может быть, проще рассчитать вручную по формулам?

[Dmitry88]

Так у тебя ведь есть готовая модель аппарата, приложи нагрузки от содержимого внутри него, задай граничные условия, сделай сгущение сетки на опорах и отправь на расчет. А потом посмотришь по напряжениям в опорах, выдержит или нет.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Второй вариан - ручками по пособиям МК, расчет опор.)

[CAE_Engineer]

чуть-чуть добавлю:

кроме учета подходящих трубопроводов, следует учитывать ДЕФОРМАТИВНОСТЬ конструкции - на которую крепится сам аппарат!
т.е. если это какой-то жесткий фундамент - это одно - тогда несколько все проще

а вот если у Вас деформативность аппарата сопоставима с деформативностью (жескостью) конструкции на которую крепится аппарат, то Вам еще придется "как-то" пусть очень грубо - саму конструкцию моделировать - на которую опирается аппарат, иначе Вы не получите правильных реакций в опорах аппарата!


и еще - на сколько я понял - Вас болтовое крепление?
Или это просто "пространственная фиксация"?
Советую разобраться с этим вопросом, ибо Вам судя по всему нужно решать задачу с учетом контактов.


Вы судя по всему не поняли важности моего замечания :
Чем заполнен аппарат и полностью ли он заполнен?
Если аппарат заполняется жидкость полностью - тогда задача становится еще более сложной, так как жидкость не сжимаема - т.е. будет передавать усилия между поверхностями!

[ФАХВЕРК]

CAE_Engineer, хватит людей пугать. Простите. Мы ведь не космический корабль проектируем.

[Cfytrr]

Бочка на четырех лапах, если она не герметична то никакой несжимаемой жидкости в ней нет, простая гидростатика на стенки и дно сосуда.
Имхо тут две сложности:
1 опираются ли все 4 лапы равномерно, или имеет смысл считать что стоим только на 2 из них.
2 накладной лист усиления между ребрами лапы и стенкой бочки работает по нормали к поверхности только на сжатие, поэтому нужна контактная задача

[ETCartman]

нагрузки и закрепления как минимум надо поменять местами. нагрузка там где контакт - лучше приложить ее к самому концу по линии
заделка там где шов сварной. надо конечно и о стенке аппарата подумать - тонкая ли она. в конечном итоге консоли даже визуально не будет ничего. а вот к тонкой стенке 4 тонны - может и чего. обычно для таких вещей делают что то распределительное по периметру и к стене сосредоточенные нагрузки не прилагают. хотя если это какой то типовой сосуд (я просто не знаю) то может и ничего.

[Бахил]

Offtop: Да, ребята, скоро вы стульчак на даче начнёте в КЭ считать с учётом нелина
Рассчитывается вручную за 2 минуты. Для этого нужен только вес аппарата и всё.
А вот сама опорная конструкция... Что-то не видно на что будет опираться.

[ETCartman]

за две минуты (M/W) рассчитывается консоль и шов, для которой по идее даже и такой расчет избыточен (взять побольше - 4 тонны невесть какая нагрузка). Но поскольку это аппарат там много разных вопросов.
Самый главный вопрос - можно ли вообще такие вещи приваривать к стенке. Это же концентратор напряжений а если внешняя нагрузка (давление) пульсирующая то может быть снижен ресурс на усталость (дополнительные напряжения даже неизменные все равно учитываются).
Не видел я чтобы так вообще делали если честно. С конструктивной точки зрения такое крепление очень сомнительно. Если это не типовой узел для данного типа аппарата то к расчетам нужно вообще очень внимательно отнестить, а может даже и перепроектировать навеску.

ЗЫ Хотя может и типовой. Там на фотографии видно усиление вокруг цилиндра - то есть приварка консолей производится не к самой стенке а к обвязке, что OK
ЗЫ2 А вот кстати на первом рисунке где модель показано - обвязки уже не видно. Если автор решил что ее можно и убрать - это недальновидный поступок. Прикладывать локальное НДС к напряженной внутренним давлением рабочей стенки сосуда - не верно, даже при наличии очень точных расчетов сомнительно.

[Бахил]

Сообщение от ETCartman Самый главный вопрос - можно ли вообще такие вещи приваривать к стенке.

Хороший вопрос.
Сдаётся мне, что как всегда - купили импортный агрегат, а на опорах сэкономили.

[Cfytrr]

размеры бочки и лапы в студию!

[ETCartman]

вообще к аппаратам (химическим и прочим, подведомственным ростехнадзору) и сосудам избегают по возможности что то приваривать непосредственно. даже без нагрузки - просто прихватки и монтажные элементы оставлять. Все сварные швы в таких изделиях исследуются дефектоскопистами и никаких сторонних концентраторов быть как правило не должно. Нет, конечно ему ничего может и не быть в момент монтажа или сразу после, но поскольку основаная нагрузка - не постоянная, а давление как правило большое, может быть потом. Трещины всегда возникают от дефектов и никогда почти на ровном месте.
Тут расчет должен вертеться не вокруг опоры (которая ясно что понесет 4-8 тонн) а вокруг стенки самого сосуда. Подкладной лист - по моему не поможет тут снизить локальные напряжения. Лежать он просто должен, или висеть в чем то - совсем иной способ закрепления чем просто для строительной конструкции. К тому же если температура там - должна быть возможность расширения без стеснения деформаций.
что то тут не так в принципе.
если есть типовое решение - отступать от него нельзя. расчетом можно показать что угодно, тут расчеты несколько более сложные и выполняться должны специалистами.

[hwarang]

Сообщение от Бахил Рассчитывается вручную за 2 минуты. Для этого нужен только вес аппарата и всё. А вот сама опорная конструкция... Что-то не видно на что будет опираться.

Нагрузка от аппарата 16т на 4 опоры. Опирание на фундамент. Картинка прилагается. Буду очень благодарен, если Вы потратите 2 минуты своего времени и поможете с расчетом.

[hwarang]

Сообщение от ETCartman можно ли вообще такие вещи приваривать к стенке

Сообщение от Бахил на опорах сэкономили

Это самое стандартное решение. В любом справочнике по аппаратам химических производств найдете такие опоры. А сами опоры стандартизированы (ГОСТ 26296).