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化工机械基础

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化工机械基础试题库及答案解析

化工机械基础试题库及答案解析

化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。

（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。

（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。

（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。

答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。

2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。

答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。

五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。

答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。

2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。

化工机械基础

化工机械基础

化工机械基础
1 化工机械的重要性
化工机械，也称化工设备，是用来加工、贮存、分解、混合等化学工艺所必需的机械设备，从而实现生产所要求的效果。

化工机械包括加热设备、冷却设备、配料设备、灌装设备、联机设备、精馏设备和炉子等。

化工机械属于化工行业，它是物理化学、分离工艺和反应工艺以及其他相关学科的重要组成部分，包括设计、调试、施工等活动，是衡量一个化工企业的经营水平的重要标志之一。

2 化工机械的主要优点
（1）易安装、操作：化工机械管理不是一件复杂的事情，而且大部分化工机械均带有详细的介绍和改装方法，调试及维护也比较简单方便；
（2）高可靠性和高安全性：化工机械的精密测量技术、特殊储存材料及自动化管理技术保障了它的高可靠性，以及强大的安全性；
（3）噪音小：化工机械采用部分采用高效多级调速系统，噪音控制技术，有效的减小了噪音，节约了能源；并且可以针对不同的环境进行改造和调整。

3 化工机械的分类
化工机械又可以分为热能机械、化工设备以及净化工程机械。

（1）热能机械：指利用燃烧热、汽提热或热水系统等来提供企业
在制程中需要的热能，如锅炉、冷凝器、分配器等；
（2）化工设备：主要指供给化工企业提供物料的设备，如运输机械、辊筒、刮板机、搅拌机等；
（3）净化工程机械：主要用于化学建筑的净化工程设备，如净化
过滤设备、混合搅拌设备、加热设备等。

4 结论
化工机械具有安装、操作简单、高可靠性、高安全性、噪音小等
优点，可以大大提高化工企业的生产效率。

化工机械可分为热能机械、化工设备、净化工程机械等，这些设备在安全可靠地满足生产要求的
前提下，都是不可缺少的重要元素。

化工机械基础

化工机械基础

B、含碳量对不锈耐酸钢性能的影响 含碳量越低，不锈耐酸钢的耐蚀性越 强。现在正向含碳量 < 0.01% 超低不锈钢方 向发展，以适应不断提高的耐蚀性要求。 C、不锈钢牌号 采用两位数字（或是1位数字）碳含量 + 元素符号（或汉字）+ 数字表示。
由于这种钢的含碳量很低，其 碳含量以千分数表示。合金元素的含量 表示方法与低合金钢相同。 如不锈钢 1Cr13 ，表示碳含 量为 0.10%，平均铬含量为 13%。 当碳含量为0.03 — 0.1%时， 碳含量用0表示，含碳量《 0.03%，用 00表示。如0Cr18Ni9Ti钢的平均碳含 量为 0.03 — 0.10%。
（2）球墨铸铁 碳在铸铁基体中以球状石墨存在，它 的强度和塑性比灰铸铁高，综合力学性能接近 于钢，可以代钢制造一些机械零件，如曲轴、 阀门等。 球墨铸铁以“QT”为首（球墨两字汉 语拼音前一个字母）后面的两组数字表示抗拉 强度和伸长率。如 QT 400 — 18。
（3）可锻铸铁 铸铁中的石墨呈团絮状。比灰铸铁有 较高的强度、塑性和韧性。实际上，可锻铸铁 并不能锻造。 （4）耐蚀铸铁和耐热铸铁 在铸铁中加入适量的合金元素后形成 的具有耐蚀、耐热性能的铸铁。如加入硅形成 的耐蚀铸铁、加入铬形成的耐热铸铁等。常用 于铸造化工机械的泵、阀门等零件。
A、低碳钢 —— 含碳量 « 0.25%，钢的强 度较低 ，但塑性好，焊接性能好，应用广泛。 B、中碳钢 —— 含碳量为 0. 25 % — 0.60%， 强度、硬度高，塑性、韧性稍差， 不宜用于制造化工设备壳台体。多用于制造传 动设备的零件。 C、高碳钢 —— 含碳量 » 0.60 %，强度、 硬度均较高，塑性差、焊接性差，不适于制造 化工设备，常用来制造弹簧、韧具及钢丝绳等。
（1）灰铸铁 碳元素以片状的石墨存在，石墨割裂 了铸铁基体，使灰铸铁的抗拉强度和塑性比钢 低很多，但抗压强度并不降低。石墨的存在还 使灰铸铁具有良好的耐磨性、减振性、铸造性 能和切削性能。

化工机械基础内容汇总

化工机械基础内容汇总

《化工机械基础》教学要点汇总第一章化工设备材料及其选择1.了解化学工业及化工设备的特点2.熟悉化工设备选用材料的一般要求3.理解描述材料性能的常用指标（1）力学性能：强度、塑性、硬度、冲击韧性、缺口敏感性（2）物理性能：线膨胀系数、弹性模量、泊松比（3）化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性（4）加工工艺性能4.了解常用金属材料的分类5.熟悉钢铁的分类、牌号、表示方法及常见品种和规格6.了解铁碳合金的组织与结构7.熟悉碳钢中常见杂质对其性能的影响8.了解钢的热处理方法及其对性能的影响9.熟悉合金元素对钢性能的影响10.了解常见有色金属材料的种类、性能及应用11.了解常见非金属材料在化工设备中的应用12.掌握化工设备的腐蚀及防护措施（1）金属腐蚀的形式、种类及特点（2）金属腐蚀的评定方法（3）金属设备的防腐措施第2章容器设计的基本知识1.熟悉化工容器的常见分类方法2.掌握容器的基本结构3.理解零部件标准化的意义4.熟悉标准化的基本参数5.了解压力容器安全监察的意义与监察范围6.了解压力容器相关的法律法规7.掌握压力容器机械设计的基本要求第3章内压薄壁容器的应力分析1.熟悉薄壁容器及其应力特点2.熟悉薄膜应力理论的基本概念及基本假设3.掌握常见轴对称回转壳体薄膜应力的计算方法4.了解轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围5.熟悉边缘应力的概念、特点及处理第4章内压薄壁圆筒与封头的强度设计1.熟悉强度设计的主要任务及计算过程2.理解弹性失效的设计准则3.熟悉强度理论及相应的强度条件4.掌握常见轴对称回转壳体的强度设计计算方法：主应力、相当应力强度条件、计算壁厚、应力校核、最大允许工作应力、最大允许工作压力5.掌握常用设计参数的确定方法：工作压力、设计压力、计算压力、爆破膜系数、设计温度、许用应力、安全系数、焊接接头系数、钢板负偏差、腐蚀裕量、钢板的标准厚度系列、筒体及封头的标准直径系列6.熟悉强度设计中各种厚度的概念及区别7.熟悉压力试验的种类、目的以及试验压力的确定与校核8.掌握常见封头的种类、结构、特点及应用场合第5章外压圆筒与封头的设计1.熟悉内压容器与外压容器在受力、变形、判废、设计等方面的区别2.熟悉外压容器失稳的分类3.了解临界压力的概念及影响临界压力的因素4.了解长圆筒、段圆筒及刚性圆筒的性质及区别5.熟悉外压圆筒加强圈的作用、结构及其与筒体的连接方式第6章容器零部件1.掌握法兰联接结构、密封原理及法兰泄漏的主要形式2.熟悉法兰的结构和分类3.熟悉影响法兰密封的因素4.了解法兰的标准类型及标记方法5.熟悉常见容器支座的种类、结构及应用场合6.熟悉开孔应力集中现象及应对方法7.熟悉接管、凸缘、手孔、人孔和视镜的功能、结构及标准规格第7章管壳式换热器1.熟悉换热器的功能及分类2.熟悉衡量换热器好坏的标准3.熟悉管壳式换热器的结构及主要零部件4.掌握管壳式换热器的种类及特点5.熟悉换热管的材质、结构及尺寸6.熟悉管子与管板的连接方式和特点7.熟悉换热管的排列形式及特点8.了解换热管管间距的要求9.熟悉换热管的分程要求及管程布置方式10.了解换热器管板与壳体的连接方式11.熟悉折流板和支承板的功能及常用型式12.了解旁路挡板和拦液板的功能13.熟悉换热器中温差应力的来源及补偿方法14.了解膨胀节的功能与结构15.了解换热器管箱及壳程接管的功能及结构16.理解换热器的设计过程及选型第8章塔设备的机械设计1.熟悉塔的分类及主要结构部件2.了解塔设备机械设计的基本要求3.熟悉塔体承受的主要载荷：质量载荷、地震载荷、风载荷、偏心载荷4.熟悉计算压力在塔体中引起的轴向应力、操作或非操作时重力及地震力在塔体中引起的轴向应力及弯矩在塔体中引起的轴向应力的分布情况5.掌握塔体操作或非操作时最大组合轴向压应力和最大组合轴向拉应力的分布情况6.熟悉裙座的结构及常用类型7.熟悉塔体和裙座的机械设计过程8.熟悉板式塔的基本结构9.熟悉塔盘的基本类型和支承方法10.熟悉填料塔的基本结构及各部件的种类和功能第9章搅拌器的机械设计1.熟悉搅拌设备的作用、应用及基本结构2.熟悉搅拌器的类型及应用3.熟悉影响搅拌器搅拌功能的因素4.了解影响搅拌罐长径比的因素5.熟悉搅拌罐的装料量及装料系数6.了解搅拌罐的顶盖结构及传动密封装置结构备注：学习要求按重要性分五个层面，掌握★★★★，理解★★★，熟悉★★，了解★，其他未在教学及考查范围内的内容未列入本汇总。

化工机械基础-第01章 物体的受力分析和静力平衡方程

化工机械基础-第01章 物体的受力分析和静力平衡方程
❖合力——如果一个力和一个力系等效，则称这个 力是该力系的合力。
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化工设备机械 基础
{F1, F2 ,, Fn} {FR}
合力：与某力系等效的力
FR ：该力系的合力(resultant force) Fi（i=1,2,…n)：合力的分力(component force)
平衡力系(equilibrium force system): 对刚体不产生任何作用效果的力系。
• 参考资料、补充知识
• 参考教材（补充教材的部分内容） • 文献、资料（网络检索）
化工设备机械 基础
参考教材
化工设备机械 基础
• 赵军等编．化工设备机械基础（第三版）．北京：化学工业出版 社. 2016.
• 陈国桓编．化工机械基础（第二版）．北京：化学工业出版社， 2015.
• 董大勤，高炳军，董俊华编．化工设备机械基础（第四版）．北 京：化学工业出版社，2012.
FRy F1y F2y Fny Fy
FRz F1z F2z Fnz Fz
合力的大小
( ) ( ) ( ) FR FR2x FR2y FR2z
Fx 2 Fy 2 Fz 2
合力R 的方向余弦
cos
ห้องสมุดไป่ตู้
FRx FR
Fx
FR
,
cos FRy
FR
Fy
FR
,
cosg FRz
力对某点的矩等于该力沿坐标轴的分力对 同一点之矩的代数和
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化工设备机械 基础
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化工设备机械 基础
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化工设备机械 基础
二、 力偶和力偶矩
1、力偶——大小相等的二反向平行力。

化工机械基础：理解、设计和操作

化工机械基础：理解、设计和操作

化工机械基础：理解、设计和操作化工机械是指用于在化学工业生产过程中进行物质转移、反应、加热、冷却、分离等操作的设备。

了解化工机械的基础原理对于从事化工行业的人员来说非常重要，本文将介绍化工机械的基础知识。

一、化工机械的分类化工机械可以按以下方式分类：1.操作方式：批量式、连续式和半连续式。

2.反应器类型：搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器和旋转式反应器等。

3.设计压力：大气压、低压、高压等级。

4.冷却方式：内部冷却、外部冷却和混合冷却等。

5.热交换表面：管壳式、板式、螺旋式和管束式等。

二、化工机械的主要组成部分1.容器：通常由金属制成，具有足够的强度和耐蚀性。

容器的形状和大小取决于操作的类型和规模。

2.传递机构：用于处理物料或流体的传输，包括搅拌器、渣口、进料口等。

3.热交换器：用于在反应过程中加热或冷却介质，通常是管壳式或板式热交换器。

4.支持组件：支撑容器和传递机构的结构组件，包括底座、支架、轴承等。

三、化工机械的设计1.设计原则：根据操作要求选择合适的类型和规格，确保足够的强度和耐蚀性。

2.设计参数：包括容器尺寸、传递机构转速、热交换面积等。

3.材料选择：要选择具有良好耐蚀性、高强度和耐高温的材料。

4.安全设计：设备必须满足相关安全标准，并采取相应的安全措施，如泄压装置、防爆电器和自动控制系统等。

四、化工机械的操作1.操作前准备：检查设备是否正常，确定操作参数和流程。

2.操作过程中要注意事项：保持设备清洁卫生，遵循操作规程和安全程序，及时处理异常情况。

3.操作后的处理：彻底清洗设备，记录操作数据和异常情况。

总之，了解化工机械的基础知识对于从事化工行业的人员来说非常重要。

这篇文章介绍了化工机械的分类、主要组成部分、设计原则和操作注意事项。

希望这些信息能够帮助读者更好地理解化工机械的工作原理，从而更好地进行化学工业生产操作。

化工机械基础ppt课件

不利之处：
①弹性滑动是引起传动比不恒定的重要原因；
②引起带的磨损和温度升高，并降低了传动效率。
精选PPT课件
21
2、打滑：由式（3－5）
可知，有效圆
周力的大小与带传递的功率P以及带的速度υ有关。
当工作机要求传递的功率增大时，带两边拉力差F1 －F2＝Fe也要相应地增大，带两边拉力的这种变化， 实际上反映了带和带轮接触面上摩擦力的变化。
实践证明，当其他条件不变，且初拉力F0一定时， 这个摩擦力有一极限值。若带所传递的圆周力超过
带与带轮接触面间的极限摩擦力时，带就会沿着轮
面发生全面滑动，这种现象称为打滑。打滑将使传
动失效。
精选PPT课件
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注：
弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。 打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动， 造成传动失效，应当避免。 弹性滑动是由带的拉力差引起的，只要传递圆 周力，必然会发生弹性滑动，它是不可避免的。
机等。
机
传动部分：将原动部分的功率和运 动传递到工作部分的中
器
间环节，如带传动、链
传动、齿轮传动等。 工作部分：直接完成生产所需的工
艺动作部分，如搅拌反
应器中的搅拌桨等。
精选PPT课件
3
传动装置
图3－1为一搅拌反应釜
的传动装置图，电动机通
过减速机将能量传递给搅
拌轴，减速机除传递能量
外，还改变转速（如由
件的限制或由下式初步确定中心距a0。 mm
（3－13）
初定中心距后，由下式计算出相应于a0的带节线长度Lpo mm （3－14）
计算出Lpo后，查表3－2选取接近Lpo值的节线长度Lp，再根据选 定的长度Lp值反过来求实际中心距a，一般常用下式近似计算中 心距a。

《化工机械基础》课件化工机械基础3-7

第七节 容器的开孔与附件
一、容器的开孔与补强
容器为什么要开孔？ 工艺、安装、检修的要求。 开孔后，为什么要补强？ 削弱器壁的强度，出现不连续，
形成高应力集中区。
峰值应力通常较高，达到甚至超 过材料屈服极限。
局部应力较大，加之材质和制造 缺陷等,
为降低峰值应力，需要对结构开 孔部位进行补强，以保证容器 安全运行。

㈡ 开孔补强的计算方法
等面积法和分析法。 1）等面积法 2）分析法 根据弹性薄壳理论得到的应力分析法，用
于具有径向接管的圆筒的开孔补强设计。 适用范围：d≤0.9D 且
max[0.5,d/D]≤δet/δe≤2 δet为接管的有效厚度。
㈢ 不需补强的最大开孔直径
计算壁厚考虑了焊接接头系数，钢板规格， 壳体壁厚超过实际强度，最大应力值降 低，相当于容器已被整体加强。
接管公称 外径 最小壁厚
25 32 38 45 48 57 65 76 89
3.5
4.0 5.0 6.0
＞540MPa，全焊透，接管腐蚀裕量1mm。
二、容器的接口管与凸缘
用于装置测量、控制仪表，或连接其他 设备和介质的输送管道。
㈠ 接口管
焊接设备的接口管长度
铸造设备接管可与筒体一并铸出。
螺纹管主要用来接温度计、压力 表或液面计等，阴螺纹或阳螺纹
开孔的形状：
应力集中和开孔形状有关， 圆孔的应力集中程度最低。
㈠ 开孔补强的设计与补强结构
在开孔附近区域增加补强金属， 提高器壁强度，满足强度设 计要求。
容器开孔补强的形式分为 补强圈补强 整体补强
1、补强圈补强
开孔周围贴焊一圈钢板，即补强圈。 补强圈与器壁搭接，材料相同，补强圈尺
寸参照标准确定，或等面积补强。 厚度超过8mm,全焊透结构， 为方便焊接，外面单面补强。 检验紧密性，M10螺孔通入压缩空气。

《化工机械基础》课件


化工机械设计的基本原则
1 安全性
强调化工机械设计中的安全原则和标准。
2 效率
介绍如何设计高效能的化工机械设备以提升生产力。
3 可持续性
探讨如何设计能够减少对环境影响的化工机械。
化工机械的传热与传质
传热
介绍化工机械中的传热原理和常 见的热交换设备。
传质
讲解化工机械中的传质过程以及 蒸馏塔等设备的应用。
蒸发
探索蒸发过程在化工机械中的应 用和设备。
化工机械的流体力学特性
1
流体流动
解释流体在化工机械中的流动特性以及
压力传输
2
其对性能的影响。
讲解化工机械中的压力传输和排放过程。
3
阻力和损失
说明流体在管道中的阻力和能量损失原 因以及如何减少。
化工机械的运行和控制
运行管理
• 定期维护和保养 • 故障排除和修复 • 性能监测和优化
《化工机械基础》PPT课件
让我们一起探索化工机械的世界吧！从定义和分类开始，一直到最前沿的研 究方向。
化工机械的定义和分类
定义
了解化工机械的概念如反应器、搅 拌器、输送机等。
分类
探索化工机械在各个领域中的不同类型和应用。
重要性
说明化工机械对于工业生产的关键性。
讲解材料创新对化工机械性能提升的影响。
化工机械的常见故障及处理方法
故障分类
总结化工机械常见故障的分 类和原因。
故障处理
提供解决化工机械故障的方 法和技巧。
预防措施
介绍避免化工机械故障的预 防措施和维护策略。
控制系统
• 自动化控制 • 远程监控 • 安全控制
操作技巧
• 设备操作流程 • 操作规范和安全操作 • 应急处理

化工机械基础--重点内容


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第三章
3、变形与刚度校核： 变形后梁轴线称弹性曲线或挠曲线，挠度 f， 梁的挠曲线方程 f = f(x)，转角θ df f (x) 直接积分法和叠加法 dx
d 2 f M ( x) 2 dx EJ Z
max
f max f
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或
f max l
第三章 1、内力：剪力图和弯矩图 正负号、转折位置、突变大小、封闭实线
2013-8-8
8
例3-4．外伸梁上均布荷 载的集度为 q=3kN/m, 集中力偶矩 m=3kN.m, 画出剪力 图和弯矩图。
RA 14.5kN RB 3.5kN
Q RA q a 0
RA a 4.83m q
f l
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第四章 1、剪力、剪应力 和强度校核 Q A 注意：力与面积对应 P 2、挤压强度校核 jy jy A jy 3、剪切虎克定律 4、剪应力互等定理
G
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第五章 1、外力 N M 9550 , N .m 注意：单位 n 2、内力—扭矩和扭矩图， 右手螺旋法则判断内力—扭矩的正负 正负号、转折位置、突变大小、封闭实线 3、应力与强度校核
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单元体
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第六章
（3）将危险点应力单元上的正应力与剪应力叠 加，画出平面应力单元，确定σx σy τx
max x y x y x2 min 2 2
2013-8-8 5
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例1-5 直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆 上有一力偶矩 为M的力偶作用，各杆重 力不计。求支座A、C处的约束反力。
∑m = 0
2012-5-7
M − RA ⋅ d = 0
M 2 3 RA = M = d 3a
3 d = a cos 30 = a 2
0
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例1-6 刚架所受荷载、尺寸及支承情 况见图，求支座A及B处的反力。
2012-5-7 7
二．力学公理
1、作用与反作用定律 2、二力平衡定律 二力构件和二力杆 3、加减平衡力系定律 4、力的平行四边形法则 5、刚化原理：平衡的变 形体刚化为刚体，则平衡 状态保持不变。
2012-5-7 8
第二节 力矩与力偶
一、力矩 r mO ( F ) = ± F ⋅ d
r r mO ( R) = ∑ mO (Fi )
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3、铰链约束
2012-5-7
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（1）固定铰链支座约束
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（2）活动铰链支座约束
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4、固定端约束
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二、受力图
平面力系平衡的必要与充分条件：力系 的主矢和对任一点的主矩都等于零。
r ∑ X = 0 , r ∑ m A ( F ) = 0, ∑ mB ( F ) = 0, ∑ X = 0 r r r ∑ m A ( F ) = 0, ∑ m B ( F ) = 0, ∑ mC ( F ) = 0
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r R′ = 0 , M O = 0
例1-4 梁AB，长L=6m，A、B端各作 用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m， 转向如图所示，求支座A、B的反力。
∑m = 0
2012-5-7
R A ⋅ L + m1 − m2 = 0
m1 − m2 24 − 15 RA = = = 1.5(kN ) L 6
2012-5-7
3
二、主要内容及学时安排
• • • • 第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 工程力学 材料与焊接 机械传动与减速器 容器设计 24 学时 8 学时 12 学时 20 学时
2012-5-7
4
参考书目
1、〈理论力学〉上册，哈尔滨工业大学理论 力学教研室，高等教育出版社 2、〈材料力学〉上册，刘鸿文主编，高等教 育出版社 3、〈工程力学〉，朱熙然主编，上海交通大 学出版社 4、〈金属材料及热处理〉，史美堂主编，上 海科学技术出版社 5、〈金属工业学〉上册，范全福主编，高等 教育出版社 6、〈化工机械制造〉，第八章、第九章，姚 慧珠、郑海泉编，化学工业出版社 2012-5-7 5
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四、平面一般力系向一点的简化
r r 主矢：R ′ = ∑ Fi 主矩：M O = ∑ mi
2012-5-7 12
第三节 物体的受力分析
一、约束和约束反力 自由体和非自由体 约束和约束反力：方向，作用点，大小 主动力（促使运动）和被动力
2012-5-7
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1、柔性体约束（柔索约束）
绳索，传动带，链条等，忽略刚性， 不计重力，绝对柔软且不可伸长
化工机械基础
许 莉 朱宏吉
教材：
面向21世纪课程教材 “机械基础”，陈国桓主编，化 学工业出版社
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绪 言
一、目的和意义 • 合理设备可以简化流程，降低成本 • 设备的结构和材质 • 具备基本工程力学知识，了解化工 设备常用材料特性及焊接知识，掌 握化工设备的设计计算，及典型机 械传动。
2012-5-7
∑X =0 ∑ Y = 0r ∑ m (F ) = 0
A
XA +P =0 YA + RB − Q = 0 RB ⋅ 2b − Q ⋅ b − m − P ⋅ a = 0 36
例1-7 悬臂梁AB作用有均布荷载q，在自 由端还受一集中力和一力偶矩为m的力 偶作用，梁长度为L。求固定端A的约束 反力。
第一篇 工程力学
理论力学：研究物体机械运动一般规律 材料力学：研究构件承载能力 构件承受荷载能力衡量： 1．强度：构件抵抗破坏的能力 2．刚度：构件抵抗变形的能力 3．稳定性：构件保持原有平衡形态能力
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第一章 物体的受力分析 及其平衡条件
第一节 力的概念和基本性质 一．力的概念 1．刚体与变形体 2．力是物体间相互的机械作用 力的运动效应，由理论力学研究 力的变形效应，由材料力学研究 力的三要素：大小，方向，作用点。
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合力矩定理
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二、力偶 m = ±F ⋅ d
M = ∑m
∑m = 0
特征： 1、是一个基本的力学量，不能与一个力 平衡，力偶只能与力偶平衡。 2、力偶对作用面内任一点之矩与矩心的 位置无关，恒等于力偶矩。 3、同平面内两力偶等效是力偶矩相等。
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三、 力的平移
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Y A − qL − P = 0 L M A − qL ⋅ − P ⋅ L − m = 0 A 2 1 2 解得： X A = 0 , Y A = qL + P, M A = qL + PL + m 37 2012-5-7 2
∑X =0 ∑Y = 0 r ∑ m (F ) = 0
XA =0
作 业 P108 第5题，第6题
例1-3 刚架自身重力不计，AC上作用载 荷，画出AC、BC及刚架整体的受力图
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画受力图的步骤：
(1)简化结构，画结构简图； (2)选择研究对象，画出作用在其上的 全部主动力； (3)根据约束性质，画出作用于研究对 象上的约束反力。
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第四节 平面力系的平衡方程式
特点：只受拉，不受压，不能抗拒弯矩， 限制物体沿柔性体伸长的方向运动。
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2、光滑接触面（线）约束
忽略摩擦，理想光滑。 特点：只受压，不受拉，沿接触点处 的公法线而指向物体，一般用N表示。 又叫法向反力。
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例1-1．某化工厂的卧式容器，容器总重 ． 量(包括物料、保温层等)为Q，全长为L， 支座B采用固定式鞍座，支座C采用活 动式鞍座。试画出容器的受力图。
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例1-2．焊 ． 接在钢柱 上的三角 形钢结构 管道支架， 上面铺设 三根管道， 试画出结 构整体及 各构件的 受力图。
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