《过程设备机械设计基础(潘红良)课后习题答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《过程设备机械设计基础(潘红良)课后习题答案（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题习题讲解：讲解：3-3-3-3-1 1 1 1N1-1 = 30 N N2-2 = -20 N N3-3 = 10 N解解：各段轴力：各段轴力（a）10N30N50N112233RA230N-20N轴力图轴力图10N30N50N10NNx1122333（b）4F5F3F解解：各段轴力：各段轴力N1-1 = 4 F N2-2 = -F N3-3 = 2 FNx4F-F2F11223343-2 3-2 3-2 3-2 求各段应力及总伸长。求各段应力及总伸长。E=2E=2E=2E=2 101010105 5 5 5MPaMPaMPaMPa， F=12KNF=12KNF=12KNF=12KN，Q=
2、3KNQ=3KNQ=3KNQ=3KN。解：解：F1m0.5mmm10mm20Q1122N N N N1 1 1 1=12KN=12KN=12KN=12KNN N N N2 2 2 2=9KN=9KN=9KN=9KNMPaANMPaAN66.28 20410987.152 10410122322 22311 1= = =伸长）(832.0072.076.0072.0 20410250010976.0 1041021000101221253222 2253111 1mmLLLmmEALNLmmEALNL=+=+= = =F1m0.5mmm10mm20Q11223-4 3-4 3-4 3-4 管道吊
3、杆管道吊杆A3A3A3A3钢。设计吊杆截面尺寸钢。设计吊杆截面尺寸d d d d。3003005005005KN5KN3KNHKJITkTJ解： =NTFNTMJyKJ 5875071250得得 mmddmmdmmTAmmdmmTAIJHkJ IJHKK HK107 .875.5810058755 .925.71100712522=取73-5 3-5 3-5 3-5 蒸汽记汽缸如图。蒸汽记汽缸如图。D=400mmD=400mmD=400mmD=400mm，活塞杆，活塞杆d=56mmd=56mmd=56mmd=56mm，蒸汽压力，蒸汽压力10101010大气压，大气压，l=75mml=75mml
4、=75mml=75mm，E=2.1E=2.1E=2.1E=2.1 101010105 5 5 5。求。求(1)(1)(1)(1)杆最大应力；杆最大应力；(2)(2)(2)(2)变化量。变化量。解：解： （1 1 1 1）活塞杆受力）活塞杆受力()()NAAPF24.123138564004122 21=MPaAF02.504/5624.1231382 2max=（2 2 2 2）活塞杆变化量）活塞杆变化量mmEAFLl018. 04/56101 . 27524.12313825=蒸汽8习题习题 3-73-7已知已知 ：F=128KNF=128KNF=128KNF=128KN， MPa60=螺纹
5、根径螺纹根径d d d d1 1 1 1=37mm=37mm=37mm=37mm。校核螺栓强度。校核螺栓强度。解：一个螺栓受力解：一个螺栓受力类似一根螺栓类似一根螺栓KNN642128= MPaMPaAN6055.59 374642=所以该冲床压力够用。所以该冲床压力够用。KNFKNQ 400317470360 = Pmax= 59.24 KN此托架此托架不稳定不稳定。6-96-96-96-9 一吊架如图，AB、BC均为圆截面，d=40mm，LAB=2000mm，nw=4，=160MPa ，E=2105MPa。A、B、C均为铰接，求结构最大载荷Pmax。解：1）取B点受力分析得： 003030
6、sintgNPNPABABBCBC =2）BCBCBCBC为拉杆为拉杆 KNNPKNANBCBCBC48.1005 . 096.20030sin96.20016044002=300 ABCPNABNBC300 ABCPNABNBC3）ABABABAB为压杆为压杆10020042000144=pdul AB为细长杆。KNtgtgNPKNnANNEABABwAB crABAB cr94. 83048.153048.154298.49 440/298.4920010200225222= KNKNP94.8,48.100minmax=所以此结构最大载荷为8.94 KN。8-2 8-2 8-2 8-2
7、某厂需要设计一台液氨贮槽。其内径为某厂需要设计一台液氨贮槽。其内径为1600mm1600mm1600mm1600mm， 总容积为总容积为12m12m12m12m3 3 3 3，最大工作压力，最大工作压力1.7MPa1.7MPa1.7MPa1.7MPa，工作温度，工作温度-10-10-10-100 0 0 0CCCC 404040400 0 0 0C C C C。确定。确定类别类别和选择和选择材料材料，确定筒体，确定筒体壁厚壁厚。解：解：1 1 1 1）p =1.7MPa p =1.7MPa p =1.7MPa p =1.7MPa 为中压容器为中压容器pV=1.7pV=1.7pV=1.7pV=1
8、.7 12= 20.4 MPa12= 20.4 MPa12= 20.4 MPa12= 20.4 MPa mmmm3 3 3 3 10m 10m 10m 10m3 3 3 3该容器为第三类压力容器。该容器为第三类压力容器。2 2 2 2）如采用）如采用16MnR16MnR16MnR16MnR钢，钢， s s s s=345Mpa=345Mpa=345Mpa=345Mpa， t t t t=170MPa=170MPa=170MPa=170MPa， =0.85=0.85=0.85=0.85，C C C C1 1 1 1=0.8mm=0.8mm=0.8mm=0.8mm，C C C C2 2 2 2=1
9、mm=1mm=1mm=1mm。 mmCppDtti d42.1117 . 11 . 185. 01702 16007 . 11 . 1 22=+=+=mmtn148 . 042.11=+=3 3 3 3）t t t tminminminmin= 3+1= 4mm= 3+1= 4mm= 3+1= 4mm= 3+1= 4mmt t t tn n n n =14 mm t =14 mm t =14 mm t =14 mm tminminminmin刚度满足。刚度满足。4 4 4 4）水压试验）水压试验 t t t t= = = = =170 MPa =170 MPa =170 MPa =170 MP
10、a MPapptT34. 27 . 11 . 125. 125. 1=mmCCttne2 .1218 . 01421= ()()MPattDpeeiT T61.1542 .1222 .12160034. 2 2=+=+=TsMPa=93.26385. 03459 . 09 . 0水压试验可以通过。取水压试验可以通过。取 t t t tn n n n =14 mm=14 mm=14 mm=14 mm。8-4 8-4 8-4 8-4 一材质为一材质为20R20R20R20R的反应釜，其内径为的反应釜，其内径为1400mm1400mm1400mm1400mm， 安全阀开启压力安全阀开启压力1.4MP
11、a1.4MPa1.4MPa1.4MPa，工作温度，工作温度2002002002000 0 0 0C C C C，取腐蚀裕，取腐蚀裕 量量0.4mm/a0.4mm/a0.4mm/a0.4mm/a，焊缝系数，焊缝系数 =0.85=0.85=0.85=0.85，最小厚度，最小厚度12mm12mm12mm12mm。 问能否使用到问能否使用到3 3 3 3年后下一检查周期年后下一检查周期。解：解：1 1 1 1）查表）查表 s s s s=245 Mpa=245 Mpa=245 Mpa=245 Mpa， t t t t=123 MPa=123 MPa=123 MPa=123 MPa三年后三年后 t t
12、t te e e e= 12 - 0.4 = 12 - 0.4 = 12 - 0.4 = 12 - 0.4 3 = 10.8 mm3 = 10.8 mm3 = 10.8 mm3 = 10.8 mm()()MPattDpeeit44.918 .102 8 .1014004 . 12=+=+= MPatt44.9155.10485. 0123= 三年后强度能够满足。三年后强度能够满足。2 2 2 2）水压试验）水压试验 t t t t=123 Mpa=123 Mpa=123 Mpa=123 Mpa， =133 Mpa =133 Mpa =133 Mpa =133 Mpa， s s s s=245
13、Mpa=245 Mpa=245 Mpa=245 Mpa MPapptT89. 11231334 . 125. 125. 1=mmte8 .10=()()MPattDpeeiT T42.1228 .1028 .10140089. 1 2=+=+=TsMPa=43.18785. 02459 . 09 . 0三年后三年后水压试验也可以通过。水压试验也可以通过。8-5 8-5 8-5 8-5 某化肥厂一水塔内径为某化肥厂一水塔内径为800mm800mm800mm800mm，厚度厚度12mm12mm12mm12mm， 材材料为料为20R20R20R20R钢，塔的工作为压力钢，塔的工作为压力1.2 MPa
14、1.2 MPa1.2 MPa1.2 MPa，工作温度，工作温度 606060600 0 0 0C C C C，取焊缝系数，取焊缝系数 =0.80=0.80=0.80=0.80，设计年限要求，设计年限要求15151515年，因受年，因受 硫化氢严重硫化氢严重腐蚀，使用腐蚀，使用9 9 9 9年后突然爆炸，问此时塔体年后突然爆炸，问此时塔体厚厚 度仅存多少？度仅存多少？介质材料的介质材料的腐蚀速率为多少？腐蚀速率为多少？解：解：1 1 1 1）查表）查表 s s s s=245 Mpa=245 Mpa=245 Mpa=245 Mpa， t t t t=133 MPa=133 MPa=133 MPa=133 MPa取取 C C C C1 1 1 1 = 0.8 mm = 0.8 mm = 0.8 mm = 0.8 mm mmCCppDtti n12221=+=mmCtn128 . 02 . 11 . 18 . 01332 8002 .
