气雾罐的承载能力及其许用压力的选用

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1、．，‘／7～／／’．爻∞．第11卷第1，2期大器连轻工蝌业学力院专掣多报&西VolLlNo．L．21992年6月JOURNALOFDALL4,NS丌11几EOFMGI-rTINDU擎mlYJu1992气雾罐的承载力—及／其许用压力的选用封恒林赵世匡张维新(机械工程系)(食品工程系)(机械实验室)摘要本文用一种简捷方法测量了气雾罐承受内压时的应力变化，并通过实验数据标绘出应力变化图表，提出了许用压力的选择原则．通过实验还找到了气雾罐在承受内压时的薄弱环节，为进一步改进罐捧结构，提高承载能力提供了依据关键词：·改革开

2、放敞开了锁国的太门，随着国外技术和产品的引进，气雾罐在我国的应用也日趋广泛．开始见于盛装打火机用的丁烷气，进而见于盛装定型发胶等化妆品，接着是盛装杀虫荆等药品，直到最近研究出用它盛装氧气，制成了便携式氧气罐头气雾罐虽然国外运用，国内已运用，国外制造，国内也制造，但至今对其究竟能承受多大压力仍投有科学的依据，尤其是用它盛装氧气，总想多装一些，又怕压力过大而不安全．为此，我们通过实验应力分析得出气雾罐的承载能力，并找到了气雾罐的应力分布规律和薄弱环节，为进一步改进罐体的结构，善提高其承载能力提供了可靠的依据，以便扩大

3、其应用范围和使用价值．1实验用气雾罐和实验方案1．1实验用气雾罐实验用气雾罐为圆柱形马口铁(0SF优质碳素钢)高频焊涂料罐，如图1所示，罐身1为柱形圆筒，直径为m55mm，高200mm，壁厚为0．25nlin．罐底2(下封头)壁厚0．28i-nnl，·为内凹球形封头，采用封罐机以二重卷边结构与罐身连接．罐盖3(上封头)壁厚0．28i-nnl，为上凸球形封头，边是用封罐机以二重卷边结图1气雾罐结构图本文收到日期：1990年I2月2日68大连轻工业学院学报第11卷构与罐身连接，但在中心处设有30mm孔，用以卷封排气闻

4、装置4，排气阀外露出气咀51．2实验方案1．2．1实验方法为简单起见，我们采用“气瓶加压”的水压试验，也就是先将试验罐灌满水，宴验时用的加载装置如图2所示．将氧气钢瓶L的压力通过氧气表2有控制地通过胶管3、灌气咀4施加在气雾罐7内，气雾罐内顶隙中的空气和进入的氧气一道，逐步提高压力，并将压力施加于罐盖和罐内液体，再通过水的传递作用于罐身及罐底等罐1氧气钢瓶2氧气输出压力表；3、胶管4、蔼气咀5横粱；6、砝码；7、气雾罐；内各个部位．这样，调节氧气表2读8蛰块(为引出电阻片导线用)；9、支槊；lO、气咀出的输出压力

5、即为气雾罐7所承受的图2实验用加载装置图内压力．使用加载装置的目的是使气雾罐在自由膨胀条件下，用砝码6的重量通过横粱5压在灌气咀4上，镬气咀4推动气咀lO压缩排气阀中的弹簧，从而使气雾罐7的闼始终处于开启状态，以便气雾罐内压力与氧气表2的压力保持一致．实验时采用半桥公共温度补偿LJl法，从0．1MPa开始每升高0．1MPa＼由电阻应变仪上测读一次读数，它即为各应变片的应变值．1-z2实验仪器及仪表1)电阻应变计：采用lmml厂⋯×lmm的箔式应变片，阻值为120士0．1n．2)电阻应变仪：采用ⅥD～l型电阻应变仪

6、．3)预调平衡箱：采用P20R～1型预调平衡箱．4)氧气表：输出表表压量程为2MPa．1．2．3应变片布置方案如图3所示，整个罐体上布置了l0个应变片和一个应变花，其编号如下：l和2#分别为罐身图3应变片的布置圉上沿轴向和环向布置的应变片，3#第1’2期封恒林等：气雾罐的承载能力及其许用压力的选用69和4分别为罐底上外缘处和‘／2R处环向布置的应变片．8和9分别为罐底上／"2R处和外缘处径向布置的应变片．5、6和7为罐底中心处布置的直角应变花．10和11分别为罐盖上外缘处和接近30mm卷封处径向布置的应变片．12

7、和13分别为罐盖上接近@30nlnl卷封处和外缘处环向布置的应变片．●2试验结果与分析土1试验结果表1罐体各点的应力值0笠03404005l06007008O090l08罐身轴向应力I9．∞27．443l363蛆243l249．05Z925782664罐身环向应力35．2852．9262728n3693．101076122弼1430818620罐底外缘环向应力24．50401849．986丘648I34980lI172I185815876罐底1／2R址环向应力一＆86一ln78—1470一I∞-21．56一．44

8、—31．36—35．28—4410罐底中心址主应力一7蹦一l235一I705—2l95—207—31．69—35．93—4Il6—5129罐底1／2R址径向应力一392一＆82—11．76—15．68一l氆62—21．56～26．46—2940—3626罐底外缘址径向应力一205—4802—6468—8428—9&98-t2l52一l3916一l∞m72一啪90m罐盖外缘