化工机械作业

1、1.化工厂安装塔设备时，分段起吊塔体如图所示。设起吊重量G=10KN，求钢绳 AB、BC 及 BD 的受力大小。设 BC、BD 与水平夹角为 60 C求 BC 绳的拉力与铰链 A 的反力（AB 杆重不计）施一水平力P,设备重G=30KN ,求水平力P及绳子拉力T。2.桅杆式起重机由桅杆D、起重杆 AB 和钢丝 BC 用铰链 A 连接而组成P= 20KN，试3.起吊设备时为避免碰到栏杆,5.化工厂的塔设备，塔旁悬挂一侧塔。设沿塔高受风压q(N/m)，塔高H(m)，侧塔与主塔中心相距为e(m)，主塔重Pi(KN )，侧塔重P2(KN )。试求地面基础处的支座AJTk1 *HpFi十1亠1-2制梯子

2、由 AB 与 AC 两部分在 A 处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光滑4.悬臂式壁架支承设备重P(KN)，壁架自重不计，求固定端的反力6.面上。在 AC 上作用有一垂直力P。如不计梯子自重，当P= 600N , :. =75C,h=3m.a= 2m 时，求绳的拉力的大小。8.一根直径d=3mm，长L=3m 的圆截面杆，承受轴向拉力P=30KN，其伸长为 AL=2.2mm。试求此杆横截面上的应力与此材料的弹性模量E。参考答案9.一根钢杆，其弹性模量E=2.1 xi05MPa，比例极限Tp=210MPa ;在轴向拉力P作用下，纵向线应变=0.001。求此时杆横截面上的正应力。如果加大拉

3、力P,使杆件的纵向线应变增加到=0.01，问此时杆横截面上的正应力能否由虎克定律确定，为什么？10.两块 Q235-A 钢板用 E4301 焊条对焊起来作为拉杆，b=60mm，: =10mm。已知钢板的许用应力；=160MPa，对接焊缝许用应力门=128MPa，拉力P=60KN。试校核其强度。.7试用截面法求各杆件所标岀的横截面上的内力和应力。杆的横截面面积2A 为 250mm ,P=10KN已知反应釜端盖上受气体内压力及垫圈上压紧力的合力为400KN ,其法兰联接选用 Q235-A 钢制 M24 的螺栓，螺栓的许用应力；=54MPa，由螺纹标准查岀 M24 螺栓的根径d=20.7mm，试 计

4、算需要多少个螺栓（螺栓是沿圆周均匀分布，螺栓数应取 4 的倍数）。简易支架可简化为图示的铰接三角形支架ABC。AB 为圆钢杆，许用应力二=140MPa ; BC为方木杆，许用应力；：=50MPa。若载荷P=40KN，试求两杆的横截面尺寸。杆的=50MPa，试校核活塞杆的强度参考答案1-13 .解：横截面上的应力：pp2a = =-=-=- =-j-=- = 480s町_叱14x607宁艮14x001胪-MPa0 = 50因为：MPa，所以该活塞杆的强度不够。卧式容器，支承在支座A 和 B 上，容器总重G=500KN，作用于中点，两支座A、B 的垫板之截面均为长方形，边长a：b为 1:4，若支座

5、下的基础的许用应力=1MPa，试求垫板截面所11.12.13某设备的油缸，缸内工作压力P=2MPa，油缸内径D=75mm ,活塞杆直径d=18mm，已知活塞14需的尺寸16.一卧式贮耀，内径为 1600mm，壁厚 20mm，圭寸头高H=450mm ;支座位置如图，L=8000mm ,a=1000mm。内贮液体，包括贮罐自重在内，可简化为单位长度上的均布载荷q=28N / mm 简化图如（b） 求罐体上的最大弯矩和弯曲应力。15试列岀图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求岀Mmax17.悬臂管道托架上，支承管道重P=8MPa，l=500mm，梁用 10 号工字钢，材料的弯曲许用应力;=120MPa。

6、问工字梁的强度是否足够。18.分馏塔高H=20 m,塔内径为1000mm，壁厚 6mm，塔与基础的固定方式可视为固端，作用在塔体上的风载荷分两段计算，qi=420N/m,q2=600N/m。求风力引起的最大弯曲应力19.一卧式容器筒体部分，总重40KN，支撑在容器焊接架的托轮上，已知支承托轮A、B 两轴的直径d=50mm,材料的弯曲许用应力=120MPa。试校核该轴的强度20.空气泵的操作杆，右端受力P=8KN,I-I 及 11-11 截面尺寸相同，均为h/b= 3 的矩形。若操作杆的材料的许用应力G=150MPa。试设计 I-I 及 II-II 截面的尺寸21.横梁设计为矩形截面h/b= 3

7、 : 1,许用应力hx|=20 X12 X100 ( mm)，传递的力偶矩m=2KNm,键材料的许用应力 =80MPa，；jy=200MPa，试校核健的强度。24.已知圆轴输入功率NA=50KW，输岀功率NC=30KW ,NB=20KW。轴的转速n= 100 转/分,=40MPa , = 0.5 / m,G=8.0 XOMPa。设计轴的直径d.参考答案 1-24 解：销钉所受的的最大剪应力为：P/2P/2lSxio3/2 “rT血=- =n=-Q = 49.S:MPa1销钉所受的的最大挤压应力为：25.某搅拌轴材质为 45 号钢，其许用应力=31MPa，轴的n= 20r/min，传递功率为N=

8、5KW。试求此实心轴的直径26.某化工厂的螺旋输送机，输入功率为7 . 2KW。现拟用外径D=50mm、内径d=40mm 的热轧无缝钢管做螺旋的轴， 轴的转速n= 150r/min，材料的扭转许用剪应力 .=50MPa，问强度是否足 够？27.某反应器的搅拌轴由功率N=6KW 的电动机带动，轴的转速n= 40r/min，由89X10（外径 89mm，壁厚 10mm）制成，材料的许用剪应力-=50MPa。试校核电动机输岀额定功率时轴的强度。28.带有框式搅拌桨叶的主轴，其受力情况如图所示。搅拌轴由电动机经过减速箱及圆锥齿轮带动。已知电动机的功率为2.8KW，机械传动的效率为 85%，搅拌轴的转速

9、为 5r/min，轴的直径为d=75mm，轴的材料为 45 号钢，许用剪应力为.=60MPa。试校核轴的强度29.试求图示单元体内主应力的大小及方向，并在它们的中间绘岀仅受主应力作用的单元体。18xlO30016x0.008=N0MPa3 试求图示各单元体内主应力的大小及方向，并在它们中间绘岀仅受主应力作用的单元体。0 参考答案1-30 ( c)解：主应力为：6 =(匹 + J) +g隔-请+砰= 1(-20+30) + !7(-20- 30)2_+4x20a二37MPao2 =(口肚 + 口孑十 +1兀j = 20 + 30)一w“J20 - 30 )* + 4 x 20 = 2722lij

10、LJMPa受主应力作用的单元体如下图中的蓝色线条所表示的:3 链环由直径d=20mm 的圆钢制成，距离a=50mm。钢材的许用应力G=1OOMPa。如果图示链环= 19.3(B)-2x20-20-301 有缺口，其许可拉力P为多大？如果将缺口焊好，则其许可拉力3手摇铰车如图所示。轴的直径d=30mm，材料为 Q235 钢，曰=80MPa。试按第三强度理论求铰2车的最大起重量P。3电动机的功率为 9KW，转速为 715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分|=120mm，主轴3直径d=40mm。若G=60MPa，试用第三和第四强度理论来校核主轴的强度。3千斤顶的螺杆由 Q235-A 钢制