snelnaardata
 

Sterkteberekening cilindrische mantel [schaal]

DUNWANDIGE CILINDER ONDER STATISCHE INWENDIGE DRUK

Een dunwandige cilinder heeft een zodanige wanddikte, dat met een te verwaarlozen fout kan worden verondersteld, dat de spanning over de wanddikte constant is. In de zin van de Regels voor toestellen onder druk van het Stoomwezen BV worden cilinders met een diameterverhouding De/Di<=1,6 of als de wanddikte-diameterverhouding voldoet aan d/Di <= 0,3 of d <= 0,3Di als dunwandige beschouwd.



Hieronder vallen overwegend alle in de chemische industrie voorkomende cilindrische mantels. Een cilindrisch vat, dat met gas of vloeistof is gevuld en waarin een inwendige druk pd heerst, wordt aan trekkrachten blootgesteld (die de barstkrachten moeten weerstaan), die in de langs- en dwarsdoorsnede werkzaam zijn.

In dit geval kan, binnen het elastisch gebied en bij toepassing van taaie materialen de gemiddelde spanning ten gevolge van de statische inwendige druk op basis van een uitermate eenvoudige analyse worden berekend. Hierbij wordt geen onderscheid gemaakt tussen de in- en uitwendige diameter. Dit betekent dat wordt verondersteld, dat de optredende spanningen in de metaaldoorsnede (wanddikte) gelijkmatig zijn verdeeld. Dit in tegenstelling tot dikwandige cilindrische mantels, waarbij de optredende spanningen over de wanddikte (wel) met de straal veranderen.

Gebaseerd op de inwendige diameter is de minimaal benodigde wanddikte weergegeven in de eerste formule.



Indien gecontroleerd moet worden of van een gegeven cilindrische mantel de sterkte van alle verzwakkingen voldoende is kan uit bovenstaande vergelijking de tweede betrekking worden afgeleid, waaraan de z van elke verzwakking moet voldoen.



Na substitutie van Di = De -2d in bovenstaande vergelijking kan de minimale benodigde wanddikte ten opzichte van de uitwendige diameter worden afgeleid uit de laatste vergelijking.



Opmerking.

De geringste wanddikte wordt verkregen door uit te gaan van de formule die is gebaseerd op de inwendige diameter. De berekening van de wanddikte wordt echter meestal betrokken op de uitwendige diameter, omdat de uitwendige diameter voor een bepaalde nominale afmeting altijd constant is, terwijl de inwendige diameter afhankelijk is van de gekozen of benodigde wanddikte.



Hierin is:

De mm uitwendige diameter van cilinder

Di mm inwendige diameter van cilinder

dd mm nominale wanddikte volgens tekening of maattabel

d mm (= dd - delta df - delta dc - delta dt) beoordelings-

wanddikte of formule wanddikte

delta df mm vervaardigingstoeslag

delta dc mm interingstoeslag

delta dt mm tolerantietoeslag

f N/mm^2 ontwerpspanning

Pd Mpa berekeningsdruk

z - verzwakkingsfactor


Bron:Handboek procestechnieken en -engineering,  2000.

originaltype: 
pdf
 
Meer lezen over Sterkteberekening cilindrische mantel (schaal)?