第一章 化工 设备机械基础

化工设备机械基础10/14/20231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10/14/20232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。10/14/20233二、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10/14/20234参考书目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，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10/14/20235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10/14/20236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，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。10/14/20237二．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。10/14/20238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10/14/202391、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，限制物体沿柔性体伸长的方向运动。10/14/20231010/14/20231110/14/2023122、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。10/14/20231310/14/2023143、铰链约束10/14/202315（1）固定铰链支座约束10/14/20231610/14/20231710/14/20231810/14/202319（2）活动铰链支座约束10/14/20232010/14/2023214、固定端约束10/14/20232210/14/20232310/14/202324二、受力图例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。10/14/202325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。10/14/202326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

10/14/202327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；