Из условия прочности сварного шва (рис.16) определить толщину S крышки резервуара компрессора, если избыточное

Из условия прочности сварного шва (рис.16) определить толщину S крышки резервуара компрессора, если избыточное давление внутри р = 2,0 МПа, допускаемое напряжение для материала шва [τ]ср = 120 МПа.

Сила, действующая на крышку равна:
F = p·π·D2/4 = 2,0·3,14·3002/4 = 141300 H = 141,3 кН.
Примечание. На рисунке показана толщина обечайки (стенки), а не крышки.
Сварной шов - кольцевой, угловой (cчитаем, что выполнен без подготовки скоса стенки обечайки).
Условие прочности сварного шва: τ = F/Ашв ≤ [τ]ср, где площадь сварного шва равна: Ашв = 0,7·k·L = 0,7·k·π·D. Принимаем катет шва равным k≈ S, тогда:
Ашв = 0,7·S·π·D и условие прочности примет вид:
τ = F/0,7·S·π·D ≤ [τ]ср , отсюда находим требуемую толщину S:
S ≥ F/(0,7·π·D·[τ]ср) = 141300/(0,7·3,14·300·120) = 1,8 мм. Округляя в большую сторону, принимаем стандартную толщину листа S = 2,0 мм.
Ответ: S = 2,0 мм.
Расчет закрытой прямозубой цилиндрической передачи
Исходные данные
N = 8,0 кВт; n1 = 1000 об/мин; n2 = 500 об/мин.
1

. Определяется передаточное число:
U = n1/n2 = 1000/500 = 2,0.
2. Выбирается материал для изготовления зубчатых колёс.
Выбираем для шестерни сталь 45 с улучшением, для колёс сталь 45 с нормализацией.
3. Определяем мощность на ведомом валу II, cчитая, что задана мощность на ведущемвалу I.
N2 = N·η, где КПД редуктора равен: η = ηзп· η2пк, здесь ηзп = 0,97 - среднее значение
КПД закрытой прямозубой цилиндрической передачи, ηпк = 0,99 - КПД одной пары подшипников качения.
η = 0,97·0,992 = 0,95.
N2 = 8,0·0,95 = 7,6 кВт.
Определяется крутящий момент на колесе, Н·мм :
Т2 = 9,55·106·N2/n2 = 9,55·106·7,6/500 = 145160