Составители:
Рубрика:
Глава 4. Расчеты на прочность элементов гидравлической сети 47
При резком закрытии крана 5 на напорном трубопроводе (Рис.13) происхо-
дит гидравлический удар, и давление
р перед краном становится равным:
р = р
м
+
Δ
р
(55)
где
р
м
- давление на выходе из насоса в момент удара,
Δ
р - повышение давления
при гидравлическом ударе.
Определим разрывную силу
P, которая будет действовать на стенки трубо-
провода при гидравлическом ударе. Для этого рассмотрим равновесие жидкости в
объеме полуцилиндра
ABC (Рис.28).
Иллюстрация к расчету толщины стенки трубопровода
Условие равновесия жидкости в
объеме полуцилиндра
ABC:
R = N,
где R - реакция полуцилиндриче-
ской поверхности ABC. Она рав-
на по величине и противополож-
на по направлению искомой раз-
рывающей силе
P.
N -
реакция сжатой жидкости,
находящейся слева от
поверхности
AB.
Рис.28.
Сила
N равна силе давления жидкости на поверхность прямоугольника с размера-
ми
d, l.
Учитывая, что N=p
⋅
d
⋅
l , получим:
R =N= P = p
⋅
d
⋅
l
(56)
Разрывающая сила
P вызывает появление силы сопротивления F в мате-
риале стенки трубопровода и внутренних растягивающих напряжений, связанных
с силой
F следующим уравнением:
F =
σ⋅
2
⋅
δ
⋅
l
(57)
В момент разрыва
σ
= [
σ
] - допускаемому напряжению на разрыв, а толщи-
на стенки
δ
при этом минимальна,
δ
=
δ
min
.
Приравнивая в этой ситуации силы
P и F, получим:
p
⋅
d
⋅
l = [
σ
]
⋅
2
⋅
δ
min
⋅
l ,
откуда:
δ
min
= p
⋅
d / 2[
σ
]
(58)
Из зависимостей (53), (54) и (55) имеем:
pp
E
Ed
E
ж
ж
=+⋅⋅
⋅+
⋅
⋅
м
тр
ρϑ
ρ
δ
()1
(59)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- …
- следующая ›
- последняя »
