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1、 结构设计教育资料结构设计教育资料 2002-8-12 油箱强度计算说明油箱强度计算说明 油箱油箱强度度计算算说明明许用应力（许用应力（许用应力（许用应力（TD-5061-3)TD-5061-3)使用材料使用材料:一般使用一般使用Q235AQ235A，其许用应力参见下表其许用应力参见下表:拉伸应力与剪切应力共同作用时，用下列的合成应力进行校核拉伸应力与剪切应力共同作用时，用下列的合成应力进行校核:受力情况受力情况许用拉伸用拉伸应力力 a(kg/cm2)许用剪切用剪切应力力 a(kg/cm2)真空、内真空、内压20001150千斤千斤顶底板底板1600900长期期负荷荷1600900吊攀吊攀82
2、0470运运输冲冲击32001850 2+3 2 a 油箱油箱强度度计算算说明明容许变形量（容许变形量（容许变形量（容许变形量（TD-5061-3)TD-5061-3)油箱各部分的容许变形量见下表油箱各部分的容许变形量见下表:部部位位使用条件使用条件容容许变形量形量 a(mm)主加主加强梁梁跨距跨距6 6M以下以下2020跨距跨距6 6M以上以上2525盖板、底板盖板、底板1010平平 板板板厚板厚66mm8 8板厚板厚1010mm1010板厚板厚1212mm1212 油箱油箱强度度计算算说明明受力条件受力条件受力条件受力条件进行油箱设计时，需对下述的三种受力情况进行考核进行油箱设计时，需对下
3、述的三种受力情况进行考核:(1)(1)耐真空和承受正压耐真空和承受正压 注注:H0:油枕的平均油面高度油枕的平均油面高度(cm);Ha:油箱中心的高度油箱中心的高度(cm);Pt:油密试验时的压力值油密试验时的压力值(kg/cm2);(无特殊要求无特殊要求0.35kg/cm2)耐真空耐真空-1.05 (kg/cm2)承受正压承受正压9X10-4 X(H0-Ha)+Pt (kg/cm2)油箱油箱强度度计算算说明明受力条件受力条件受力条件受力条件(2)(2)运输起吊和千斤顶顶起时运输起吊和千斤顶顶起时:(3)(3)运输时的冲击载荷运输时的冲击载荷:前后加速度：前后加速度：3 3G G 垂直加速度：
4、垂直加速度：2 2G G千斤顶底座千斤顶底座吊吊 攀攀底板底板载荷荷总重量总重量 总重量总重量未注油未注油时装配重量装配重量器身重量器身重量+油油压运输重量运输重量运运输重量重量器身重量器身重量 油箱油箱强度度计算算说明明油箱结构型式油箱结构型式油箱结构型式油箱结构型式(二)半圆形油箱上油箱上油箱下油箱下油箱箱沿箱沿 B L/3 B=PCHe2/8 a (cm3)刚度校核刚度校核：I0=5PCHe4/384E a (cm4)注注)Z0:为加强梁模型的抗弯截面模量为加强梁模型的抗弯截面模量 (cm3);I0:为加强梁模型的横截面对中性轴的惯性矩为加强梁模型的横截面对中性轴的惯性矩 (cm4);H
5、e:为图纸中尺寸为图纸中尺寸L (cm);a:为许用应力为许用应力 2000 (kg/cm2);E:为弹性模量为弹性模量 2.1x106 (kg/cm2);(196 216GN/m2)a:为容许变形量为容许变形量 (cm)油箱油箱强度度计算算说明明强度计算强度计算强度计算强度计算PPRBBqRAA 0 0MMAX=ql2/8 0=5ql4/384EI 油箱油箱强度度计算算说明明油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定(二二)半圆形油箱圆弧箱壁的选定半圆形油箱圆弧箱壁的选定(TD-5112-11.1TD-5112-11.1 11.311.3
6、)(1)=2040o的情况：的情况：PK=1.757X106 K1K2K3(R/H)(t/R)2.5=1.3(kg/cm2);(2)=80o 的情况的情况PK=1.238X106 K3(R/H)(t/R)2.5=1.3(kg/cm2);PK:部分圆弧的极限屈服压力值部分圆弧的极限屈服压力值;K1:部分圆弧的经验系数部分圆弧的经验系数;侧壁的场合侧壁的场合:K1=1.071x10-2 K1:部分圆弧的经验系数部分圆弧的经验系数;K2:部分圆弧的形状系数裕度部分圆弧的形状系数裕度;K2=1.054.4x(10/)4K3:部分圆弧上升高座开孔等影响的裕度部分圆弧上升高座开孔等影响的裕度;注注:K1K
7、2 K3的取值参照的取值参照TD-5112-11.2Rt=D/2N+PCL2/8 1600 (cm3)I0=D(3F2+12FD+8D2)/48NE a+5PCL2/384E a (cm4)P:油压油压 9x10-4xH0(kg/cm2);:器身重量器身重量(kg);N:有效加强梁根数有效加强梁根数侧壁为侧壁为6mm,底板的宽度底板的宽度2m且器身重且器身重50ton12mm 油箱油箱强度度计算算说明明油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定油箱各部分零件壁厚的选定(四四)半圆形油箱箱盖壁厚的选定半圆形油箱箱盖壁厚的选定(TD-5061-67)(1)箱盖一般采用
8、箱盖一般采用t16,无特殊形状一般不布置加强筋无特殊形状一般不布置加强筋;(2)平板箱盖的强度校核参考平板箱盖的强度校核参考TD-5061-18;(3)屋顶箱盖的强度校核参考屋顶箱盖的强度校核参考(TD-5112-11.1 11.3);一般为一般为 =2040o的情况的情况：PK=1.757X106 K1K2K3(R/H)(t/R)2.5=1.3(kg/cm2);PK:部分圆弧的极限屈服压力值部分圆弧的极限屈服压力值;K1:部分圆弧的经验系数部分圆弧的经验系数;箱盖的场合箱盖的场合:K1=0.807.67x10-3 K1:部分圆弧的经验系数部分圆弧的经验系数;K2:部分圆弧的形状系数裕度部分圆弧的形状系数裕度;K2=1.054.4x(10/)4K3:部分圆弧上升高座开孔等影响的裕度部分圆弧上升高座开孔等影响的裕度;注注:K1K2 K3的取值参照的取值参照TD-5112-11.280t80t=PK1K2CL2/8 a (cm3)刚度校核刚度校核：I0=5PK3K4CL4/384E a (cm4)注注)K1K3:为油箱的形状系数为油箱的形状系数;K2K4:为加强梁的形状系数为加强梁的形状系数;a:为许用应力为许用应力 2000 (kg/cm2);E:为弹性模量为弹性模量 2.1x106 (kg/cm2);a:为容许变形量为容许变形量 (cm)