5070GJYH型加油车设计计算书加油机概要Word文档下载推荐.docx

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柴油。

HG20660易燃程度：

易燃（在空气中爆炸限1.3%～6.0%）；

熔点＜－600C，沸点700C～2000C；

饱和蒸气压（绝压）：

0.00732MPa（500C）；

密度γ＝0.83×

103kg/m3（500C）。

4）主要材质

罐体及封头材质：

Q235-B（抗拉强度Rm＝375MPa；

屈服强度ReL＝235MPa；

断后伸长率A≥26%）。

副车架材质：

Q345-A（抗拉强度Rm＝470MPa～630MPa；

屈服强度ReL＝345MPa；

断后伸长率A≥21%）。

5）底盘为HFC1071P82K5C2Z，前悬1105mm，轴距3308mm，底盘整备质量2260kg。

整车整备质量3850kg，前轴载荷2360kg，后轴载荷5000kg，总质量7360kg。

2.2上装以及整车参数的确定

经与同类型车的比较分析，可知该车上装部分空载质量为：

1590kg，故整车整备质量约为3850kg。

该底盘驾驶室准乘人数为3人。

根据GB1589《汽车外廓尺寸界限》要求，则该车额定载质量为G＝7360-3850-195＝3315kg。

上装以及货物重心距离前桥中心L：

该车上装部分重心与装载货物重心基本重合，驾驶室乘员（65×

3＝195kg）直接加载于前轴，则根据后轴载荷的要求可得：

所以L＝1592mm

罐体容积：

（系数1.053为考虑预留约5%的气相空间）

根据罐体长度尺寸以及罐体容积选用截面形状如图2：

（截面面积A=1.42m2）

图2罐体横截面形状简图

2.3当量内直径

当量内直径

2.4罐体设计压力

罐体设计压力取下列工况中的较大值：

a）设计温度时介质饱和蒸汽压与封罐压力之和；

b）充装、卸料时的操作压力。

饱和蒸汽压p=0.00732MPa；

齿轮油泵充装介质时，呼吸阀开启压力0.008MPa；

罐体设计压力取p=0.008MPa。

2.5设计温度

罐体采用裸式结构，罐体设计温度取500C（根据GB18564.1-2006中5.4.5）

2.6罐体计算压力

罐体计算压力（根据GB18564.1-2006中5.4.3）

PC1=P1=2×

H×

1×

103×

9.8=0.025MPa

式中：

P1——————两倍静态水压力，MPa。

H———罐体内高尺寸，H取1.25m。

PC2=P2=0.00732MPa

P2———介质设计温度时饱和蒸气压（500C）；

PC3=P3=2×

G×

g/（π×

Di2/4）=0.0352MPa＞0.035MPa

P3———等效压力，等于最大充装质量乘以2倍的重力加速器并除以罐体纵向投影面积的商，并与0.035MPa比较取较大值。

罐体计算压力PC=PC2+PC3=0.0425MPa＞PC1

2.7许用应力

罐体材料设计温度下许用应力[σ]τ=131.6MPa（根据NB/T47003.1—2009中）

2.8单位容积充装量

ΦV=γt×

95%=0.83×

95%=0.7885t/m3（根据GB18564.1-2006中5.4.9）

γt—设计温度下介质密度，0.83t/m3。

2.9罐体最大允许充装量

罐体最大允许充装质量W=ΦV×

V=0.7885×

4.2=3312kg

W=3312kg＜3315kg满足要求（GB18564.1-2006中5.4.9.2）。

2.10接头系数

焊接接头系数φ=0.85（根据JB/T4735—1997中3.7.1）

2.11腐蚀裕量

罐体腐蚀裕量按GB18564.1-2006的规定，取C1=1.0mm。

2.12钢板厚度负偏差

按GB/T709的规定，钢板厚度负偏差C2=0.5mm。

2.13罐体加工减薄量

筒体C3=0mm，封头C3=0.4mm。

2.14罐体液压试验压力

Pt为试验压力，取Pt=PC=0.0425MPa（根据GB18564.1-2006中5.4.17）

2.15罐体气密性试验压力

Pt为试验压力，取Pt=P=0.036MPa（根据GB18564.1-2006中5.4.17.3）

3、设计计算

3.1罐体厚度计算

罐体中筒体及封头的厚度计算见下

筒体计算厚度δ

封头设计厚度δ:

封头选用碟型，其中R=0.9Di；

r=0.17Di；

M=1.325

当装有防止罐体破坏的保护装置时，组合模量计算：

将防波板视为罐体内部的加强圈，防波板折高为75mm，即加强圈的宽度b1=75mm。

加强圈与罐体组合截面时，圆筒有效宽度：

式中，Rm为圆筒平均半径，近似等于罐体当量直径的一半（D1/2），圆筒有效厚度δ0=5.0mm，固圆筒的有效宽度b3=173mm。

简化后的罐体与防波板可视为H型钢（见图3），

图3

图3中的参数：

H=b3=173mm，B=2×

δ0=10mm，h=b1=75mm，b=Rm=788mm，即H型钢的截面模量：

W=（BH3+bh3）/（6H）=37.02×

104cm3。

按照GB18564.1-2006要求，组合截面模量应不小于104cm3，在计算截面模量时没有考虑车架、支座等外部支撑对罐体的加强作用，因此组合截面模量已高出国家标准要求。

所以罐体标准钢最小厚度δ0：

δ0=3.0mm

当装有防止罐体破坏的保护装置时，筒体和封头最小厚度δ1：

当装有防止罐体破坏的保护装置时，筒体设计厚度δD：

δD=max{（δ1+C1），（δ+C1）}

=max{（3.053+1），（0.261+1）}

=max{4.053，1.261}=4.053mm

当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头设计厚度δD：

=max{（3.053+1），（0.169+1）}

=max{4.053，1.169}=4.053mm

当装有防止罐体破坏的保护装置时，筒体名义厚度δn（已考虑加工减薄量）

δn=Int（δD+C2+C3）

=Int（4.053+0.5+0）

=Int（4.553）=5.0mm

当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头名义厚度δn（已考虑加工减薄量）

=Int（4.053+0.5+0.4）

=Int（4.953）=5.0mm

3.2罐体容积校核

图4罐体简图

V=V1×

0.85

罐体容积要求≤罐体有效容积4.2m3。

V1=A[L+L2/3]–V0

V1——罐体外形尺寸计算容积；

A——截面面积，A=1.42m2；

L——罐体直线段长度，L=2.96m；

L1、L2——蝶形封头深度，L1=L2=0.12m；

V0——罐内附件的体积总和，V0=1.42×

0.005×

4=0.0284m3。

V1=1.42×

（2.96+2×

0.12/3）-1.42×

0.005×

4

=4.2884m3。

V=V1×

0.85=4.2884×

0.85=3.645m3＜4.2m3

罐体容积满足要求。

3.3罐体以及副车架与底盘之间的连接计算

罐体以及副车架与底盘纵梁之间用U型螺栓和对拉螺栓进行连接固定，并在副车架和底盘纵梁前后位置增加斜拉支架。

在副车架与底盘纵梁之间垫有胶垫，可增大摩擦力，消除接触面之间的间隙。

副车架与底盘纵梁之间连接共12个M16的螺栓，螺栓的性能等级为8.8级，其拧紧力矩为215N·

m，每个螺栓的预紧力为P0。

根据公式：

M=K×

P0×

d×

10-3

M——拧紧力矩，N·

m；

K——拧紧力矩系数，K=0.284；

P0——预紧力，kN；

d——螺纹直径，mm。

所以215=0.284×

16×

10-3

则P0=47.3kN

由于在副车架与底盘纵梁之间垫有胶垫，摩擦系数取0.6，12个螺栓的预紧力使得副车架与车架纵梁之间产生的摩擦力Q1：

Q1=12×

0.6×

47.3=340.6kN=34.1（T）

满载的罐体及其自重（含副车架重）产生的摩擦力Q2：

Q2=（1170+3505）×

0.6=2805kg=2.81（T）

满载的罐体及其自重最大纵向惯性力：

W=（1170+3505）×

2=9350kg=9.35（T）

Q=Q1+Q2=34.1+2.81=36.91＞9.35=W

帮罐体和副车架与底盘纵梁之间的摩擦力能够满足要求。

根据GB/T3098.1—2000《紧固件性能螺栓、螺钉和螺柱》表7可知8.8级M16螺栓的保证载荷为91kN。

汽车正常行驶过程中，两侧向惯性力不超过1g，即9.35（T）；

91×

6=546kN=54.6（T）＞9.35（T）

故每侧6个螺栓的连接强度是满足要求的。

3.4支座局部应力校核

由于该车罐体轴向弯距主要由底盘纵梁承载，由于该车满载时总质量以及轴荷分配均不超出底盘的允许，故可不进行轴向应力校核。

罐体的周向应力计算：

根据总图可知，该车罐体通过沿罐体长度方向上3道支架承载，则每两道支座承受载荷：

F=（1170+3505）/（3/2）=3116kg

b——支座间的轴向距离，b=2960/2=1480mm；

Rm——筒体的平均半径，Rm=D1/2+δ=1576/2+5=793mm

在鞍座边角处（L/Rm＜4）：

b2——罐体的有效宽度，

K3——根据表格备注计算K3=0.0132；

δb——垫板厚度，δb=5mm。

考虑到公式中的载荷为静载荷，根据GB18564.1-2006关于支座局部应力校核的规定，对式中的F值按照2倍考虑：

则

故支座校核满足要求。

3.5安全阀排放能力校核

3.5.1罐体的安全泄放量

WS=2.55×

105×

Ar0.82/q

Ar——罐体受热面积，Ar=5.108×

3.03+1.95×

2×

1.3=20.55m2

q——在泄放压力下的汽化潜热，q=310KJ/Kg

20.550.82/310=2.55×

11.93/310=9813Kg/h

3.5.1安全阀排放面积

则：

C——气体特性系数，取C=350（K=1.33）；

K——安全阀的额定泄放系数，K=0.65；

M——气体的摩尔质量，M=72kg/kmol；

Z——额定排放压力下饱和气体的压缩系数，Z=1；

T——额定排放压力下饱和气体的绝对温度，T=273+50=323k;

Pd—安全阀的排放压力（绝压），Pd=1.1×

0.035+0.1=0.1385MPa。

该罐体上部装有一只具有防爆功能的人孔，防爆口作用同安全阀，开启压力为0.035MPa，防爆口直径（喉颈）为250mm。

A=1×

3.14×

2502/4=49087.39mm2＞8684.07mm2

帮安全阀排放能力满足要求。