Выбор конструкционного материала

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Мобильные средства ТТМиК»

 

«Проект автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов, объемом 9,5 м³»

 

Расчетно-пояснительная записка

 

Руководитель ___________ Д.А. Шупранов

подпись, дата

Студент НБ12-06 081201808 ___________ Н.А.Галушка

подпись, дата

 

 

Красноярск 2015

Задание

Спроектировать автоцистерну для перевозки светлых нефтепродуктов, на шасси автомобиля КАМАЗ, максимальный объем перевозимого груза 9,5 м³, 2 вида одновремено перевозимого топлива.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Расчет параметров автоцистерны.. 4

1.1 Определение вместимости цистерны.. 4

1.2 Выбор формы поперечного сечения цистерны.. 6

1.3 Выбор конструкционного материала. 6

1.4 Определение расчетного давления в цистерне. 8

 

 

Расчет параметров автоцистерны

 

Определение вместимости цистерны

 

Геометрическая вместимость цистерны должна быть больше эксплуатационной на величену температурного расширения нефтепродукта, объема занемаемого внутрим оборудованием (волнорезы, ребра, донный клапан) и не убираемого остатка;

Объем цистерны расчитываем по следующей формуле;

 

(1.1)

 

где

 

 

 

(1.3)

 

 

где

 

 

Вычисленное значение геометрической вместимости не должно быть больше, чем придельная вместимость цистерны;

 

 

 

где

;

 

Для перевозки нефтепродукта будем использавать камаз 43118-3938-46,с грузоподъемность 13 т. Для автоцистерн масса специального оборудования по отношению к допустимой грузоподъемности транспортной базы при использовании легированых и улеродистых сталей составояет 20-32%.

В автоцистерне мы перевозим два вида светлых нефтепродуктов ТС-1 и бензин АИ‒98. Для расчета выбираем максимальную плотность при 20 , в нашем случаи максимальная плотность будет у ТС-1, по ГОСТ 10227-86. Топлива для реактивных двигателей

Определим массу

 

(1.6)

 

 

 

 

 

Данное условие выполняется;

 

Выбор формы поперечного сечения цистерны

 

В качестве поперечного сечения цистенны, принемаем элипс. Подбор размеров поперечного сечения, осуществляем исходя из базовых возможностей шаси. Подобранные размеры показаны на рисунке 1.

 

Рисунок 1 ‒ Поперечное сечение автоцистерны

 

Цистерна эллиптического сечения. Площадь поперечного сечения цистерны:

 

 

где

 

 

Расчитаем длину цистерны, по следующей форме:

 

 

Выбор конструкционного материала

 

Большенчтво производителей автоцистерн, в качестве материала для изготавления автоцистерн, предлагают использовать углеродистую сталь Ст3сп. Сталь Ст3сп – сталь конструкционная углкродистая обыкновеного качества, применяется в качестве несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей работаюцих при положительной температуре. В ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки, есть химический состав и основные механические свойства этой стали, которые приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 ‒ Химический состав в % и механические свойства материала Ст3сп

Марка стали	Углерода	Марганца	Кремния	Временое сопративление , Н/мм2	Предел текучести , Н/мм2
Ст3сп	0,14 ‒ 0,22	0,40 ‒ 0,65	0,15 ‒ 0,30

 

Определим максимальное напряжение для стали:

 

 

где

‒ нормативное допустимое напряжение;

поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации автоцистерны;

Нормативное допустимое напряжение выбираем исходя из следующих условий;

 

 

 

 

 

 

Нормативное значение выбираем меньшее из 2х, в виду выше сказаного ;

1.4 Определение расчетного давления в цистерне

Определение расчетного давления в цистерне:

 

 

где

;

 

 

 

где

 

 

 

где

 

2,45

 

= 1,721 м

 

 

 

Расчетное динамическое давление:

 

 

где

Расчитаем массу нефтепродукта;