化工设备机械基础(8章)

第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组B组：第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围第三章 内压薄壁容器的应力分析四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力σσθ和m。

MP S PD m 6384100824=⨯⨯==σSPRR m =+21σσθ MP SPD634==σθ2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。

αcos 2,:21D A R R =∞=点MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασSP RR m =+21σσθ MP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R R B 点0==σσθm3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。

B 点处坐标x=600mm 。

25051010==b a 标准椭圆形封头 bb b y x A aR a R 2221,:),0====点（MP S Pa m 5.502010101=⨯===θσσMPa sbPB b a x am 3.43)(2 2224=--=σ点：MPa b a x a a sbP ba x a 7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pa m 25.25202101012=⨯⨯==σ MPa S Pa 5.502010101-=⨯-=-=σθ五、 工程应用题1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ和m。

【解】 P= D=816mm S=16mm1.00196.081616<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75.631628165.22=⨯⨯==σ2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。

第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组B组：第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围第三章 内压薄壁容器的应力分析和MP S m 63844=⨯==σSPRR m =+21σσθ MP SPD634==σθ2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。

αcos 2,:21DA R R =∞=点MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασ SPRR m =+21σσθ MP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R R B 点0==σσθm3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。

B 点处坐标x=600mm 。

25051010==b a 标准椭圆形封头bb b y x A a R a R 2221,:),0====点（MP S Pa m 5.502010101=⨯===θσσMPa sbPB b a x am 3.43)(2 2224=--=σ点：MPa b a x a a sbP ba x a 7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pa m 25.25202101012=⨯⨯==σ MPa S Pa 5.502010101-=⨯-=-=σθ五、 工程应用题1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ和m。

【解】 P= D=816mm S=16mm1.00196.081616<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75.631628165.22=⨯⨯==σ2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。

第八章 塔设备的机械设计 二、填空题A 组：1．自支撑式塔设备设计时，除了考虑操作压力以外，还必须考虑（ 自重载荷 ）、（ 风载荷 ）、（ 地震载荷 ）、（ 偏心载荷 ）等载荷。

2．内压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在（ 停车 ）时的（ 背 ）风面，其最大组合轴向压应力为=-ii max σ(ii ii --+32σσ)。

3. 外压操作的塔设备，最大组合轴向拉应力出现在（ 非操作 ）时的（ 迎 ）风面，其最大组合轴向拉应力为=-i i max σ（ii i i ---23σσ）。

4．当地震烈度≥（ 7 ）度时，设计塔设备必须考虑地震载荷。

5．内压操作的塔设备，最大组合轴向压应力的稳定条件是：)(32maxσσσ+=≤中较小值。

6．外压操作塔设备，最大组合轴向拉应力的强度条件是：)(23maxσσσ-=≤)][(φσt K 。

7．裙式支座基底截面水压试验时最大组合轴向压应力满足的强度与稳定条件是：sbsb e w A gm Z M M +++=-max 00max3.0σ≤ 中的较小值。

8．裙式支座人孔或较大管线引出孔处，水压试验时，最大组合轴向压应力应满足的强度与稳定条件是：smsm e w A g m Z M M ⋅++=--11max 11max3.0σ≤ 中的较小值。

9.裙座与塔体的连接焊缝，如采用对接焊缝，则（ 只需 ）验算焊缝强度；如采用搭接焊缝，则焊缝同时承受（ 载荷 ）和（ 剪力 ）作用，所以操作或水压试验时，焊缝承受复合剪切应力作用，其验算的强度条件为：wJJ w J J v J J Z M A F g m ---++⋅maxweJJ w w J J Z M M A g m ++⋅--3.0maxB 组：1．塔设备质量载荷包括：（1）（塔设备壳体(包括裙座)质量）01m ；（2）（塔设备内件质量）02m ； （3）（塔设备保温材料质量）03m ；（4）（平台、扶梯质量）04m ； （5）（操作时塔内物料质量）05m ；)][(t K σ)9.0(s K σ≤（t w K ][8.0σ）≤(s K σ72.0))(KB )9.0(s K σ τ)KB )(KB（6）（人孔、法兰、接管等附属件质量）a m ； （7）（液压试验时，塔器内充液质量）w m ；2．内压操作的塔设备，最大组合轴向拉应力出现在（ 正常操作 ）时的（ 迎 ）风面，其最大组合轴向拉应力)(321max σσσσ+-=-i i 。

第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组B组：第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围第三章 内压薄壁容器的应力分析和MP S m 63844=⨯==σSPRR m =+21σσθ MP SPD634==σθ2.圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。

αcos 2,:21DA R R =∞=点MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=⨯⨯⨯==ασ SPRR m =+21σσθ MP S PD 16.29866.010210105.0cos 2=⨯⨯⨯==ασθ0,:21=∞=R R B 点0==σσθm3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。

B 点处坐标x=600mm 。

25051010==b a 标准椭圆形封头bb b y x A a R a R 2221,:),0====点（MP S Pa m 5.502010101=⨯===θσσMPa sbPB b a x am 3.43)(2 2224=--=σ点：MPa b a x a a sbP ba x a 7.27)(2)(2 222442224=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=θσ:)0,(==y a x C 点MPa S Pa m 25.25202101012=⨯⨯==σ MPa S Pa 5.502010101-=⨯-=-=σθ五、 工程应用题 1.某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ和m。

【解】 P= D=816mm S=16mm1.00196.081616<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=⨯⨯==σ MPa S PD m 75.631628165.22=⨯⨯==σ2.有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。

《化工设备机械基础》课程教学大纲一、课程的性质和目的《化工设备机械基础》是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课,包括工程力学基础(静力学、材料力学)、化工设备设计基础和机械传动三大部分。

其任务是使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法,为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。

二、课程教学的基本要求1、本课程的教学应贯彻应用性原则和重视素质培养原则。

要求理论分析与设计方法相结合,理论教学主要是讲清概念,学会应用,对数学推导一般不作演绎。

要重视分析实例、课堂讨论、习题等教学环节,同时将课程内容与生产实习、课程设计、毕业设计相结合,培养学生理论联系实际的能力。

2、工程力学是课程教学的核心内容,是学好其他部分内容的基础,应着重抓好。

其余教学内容则可根据各专业的特点和安排学时(或学分)的多少选择讲授。

对化工工艺专业则要抓好化工设备设计基础,而机械传动部分可不作为重点。

讲课要结合化工行业的实际,并允许对教学内容做必要调整和组合。

考核方式以闭卷为主,平时成绩在期评成绩中应占有一定的比重。

三、课程教学内容、重点和难点第一章物体的受力分析和静力平衡方程(6学时)要求掌握的内容:1.静力学基本概念;2.约束与约束反力,受力图;3.分离体的受力图;4.力的投影、合力投影定理;5.力矩、力偶;6.力的平移;7.平面力系的简化、合力矩定理;8.平面力系的平衡方程;9.空间力系。

重点:是受力图和力系平衡方程的应用。

难点:约束、约束反力和一般力系的简化。

第二章拉伸、压缩与剪切(6学时)要求掌握的内容:1.轴向拉伸、压缩的概念;2.材料在拉伸和压缩时的力学性能;3.拉伸和压缩的强度计算,许用应力和安全系数;4.应力集中的概念;15.剪切、挤压的实用计算;重点:轴力、应力、应变和截面法的概念,拉伸与压缩的强度计算,剪切和挤压的实用计算。

难点:分析低碳钢在受力和变形过程中所表现的力学性质。

第三章扭转(4学时)要求掌握的内容:1.扭转的概念和实例;2.扭转时外力和内力的计算;3.纯剪切;4.圆轴扭转时的应力;5.圆轴扭转时的强度条件;6.圆周扭转时的变形和刚度条件。

第八单元机械的节能环保与安全防护练习题一、名词解释1．润滑在发生相对运动的各种摩擦副的接触面之间加入润滑剂，从而使两摩擦面之间形成润滑膜，将原来直接接触的干摩擦面分隔开来，变干摩擦为润滑剂分子间的摩擦，达到减小摩擦，减低磨损，延长机械设备的使用寿命的措施就是润滑。

2．润滑剂润滑剂是用于润滑、冷却和密封机械摩擦部分的物质。

3．润滑油润滑油是指用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂。

4．闪点闪点是润滑油在规定条件下加热，油蒸气和空气的混合气与火焰接触发生瞬时闪火时的最低温度。

5．凝点凝点是指润滑油在规定的冷却条件下，润滑油停止流动的最高温度。

6．润滑脂润滑脂是在基础油加入增稠剂与润滑添加剂制成的半固态机械零件润滑剂。

7．机械密封机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

8．机械振动机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。

9．噪声噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。

10．机械伤害机械伤害是指机械零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质的机械作用而产生的伤害。

二、填空题1．根据润滑剂的不同，润滑可分为流体润滑、固体润滑和半固体润滑三类。

2．润滑剂根据来源进行分类，可分为矿物性润滑剂、植物性润滑剂、动物性润滑剂和合成润滑剂。

3．润滑油主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。

4．润滑油的主要性能指标是粘度、粘度指数、油性、极压性能、闪点和凝点等。

5．润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。

6．如果环境温度低，应选用粘度较小的润滑油；如果机械设备润滑部位的摩擦副运动速度低，可选用粘度较大的润滑油。

7．按用途进行分类，润滑脂可分为减摩润滑脂、防护润滑脂和密封润滑脂。

8．润滑脂主要由稠化剂、基础油、添加剂及填料四部分组成。

9．选用润滑脂时，应根据润滑部位的工作温度、运动速度、承载负荷和工作环境等条件来选择。

第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择2.名词解释A组：1.蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。

或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。

2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。

3.弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E 为弹性模数。

4.硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。

5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。

冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。

6.泊松比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。

对于钢材，μ=0.3 。

7.耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。

8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。

9.屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。

它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。

10.抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。

B组：1.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。

把FeO中的氧还原出来，生成SiO2和Al2O3。

钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。

钢锭上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。

2.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。

其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。

沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。

3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。

4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。

5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。

6.碳素钢：这种钢的合金元素含量低，而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。