易燃液体运输半挂车设计、计算说明书.doc

易燃液体运输半挂车设计、计算说明书

1、产品简介：

该车为道路运输三轴半挂式车辆（见图1-1.1），运输介质为二甲苯。罐车的卸料方式为上装下卸。罐体为卧式钢制焊接直圆筒结构，罐体截面为圆形，罐体内置4块放波板。罐体内径为φ2188mm/φ1988mm，长度为9850mm，容积为32.28m3，半挂车总长度为10380mm。罐体的主体材料为碳素结构钢Q235B。罐体上部设置DN500mm人孔2个、DN32mm呼吸阀2个。罐体下部设置DN100卸料口1个。罐体上部设置操作平台护栏。后部设置为扶梯，工具箱、卸料箱等

见图1-1.1

2、设计参数的确定

2.1设计条件

三轴半挂式罐式车辆，装料方式为上装重力装料，卸料方式为重力底部卸料；

罐体设计代码：LGBF;

运输介质：二甲苯。

二甲苯的物化特性：

GB12268UN编号1307、类别3类；

HG20660易燃程度：易燃（在空气中爆炸极限为1％-7％）

性状：无色透明液体，有芳香烃的特殊气味。

熔点（℃）：－13.3℃沸点（℃）：138.4℃

饱和蒸气压（绝压）：0.00133Mpa

密度γ：0.86×103kg/m3

5.主要材质：

罐体材质：碳素结构钢Q235B(抗拉强度375MPa，屈服强度235MPa，延伸率26%)

2.2半挂车参数的确定

该车的额定载质量35000kg，整备质量为9000kg。则该半挂车最大总质量35000kg。取前悬为1280mm（含气管接头100m)，轴距5000mm+1310mm+1310mm。根据GB1589-2004《汽车外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求，半挂车并装三轴≤24000kg。

满载轴荷计算如下：

整备质量：G1=9000kg设计载质量：G2=26000kg

最大总质量：G=35000kg车架罐体及附加质量G01=6500kg

悬挂质量：G02=3500kg

通过零部件质量以及位置计算得：

空载时车架罐体以及附件的重心距离后三轴中心距离为：2345mm

货物重心位置至后三轴中心距离为：2485mm

空载时轴荷分配：

牵引销K1=2280kg后三轴K2=6720kg

满载时轴荷分配：

牵引销

则三后轴：R2=35000-R1=22480.69kg＜24000kg

罐体容积V=×1.05=31.75m3(系数1.05为考虑预留约5%的气相空间)

罐体截面面积A=3.76m2,如下图：

内截面，3.76m2

罐体的当量内直径：Di=2188mm

2.3罐体设计压力：P=0.03MPa

2.4罐体设计温度：50℃（根据GB18564.1中5.4.5）

2.5罐体计算压力：（根据GB18564.1中5.4.3）

Pc1=P1=2×H×1×103×9.8=0.043MPa

式中:

P1：2倍静态水压力，MPa；

H：罐体内高尺寸，H取2.188m。

PC2=P2=0.00133MPa

式中：

P2：介质设计设计时饱和蒸气压（50℃

PC3=P3=2×G2×g/(3.14159×Di2/4)=0.138MPa＞0.035MPa

式中：

G2：最大充装质量，取26373kg;

P3：等效压力，等效压力等于最大充装质量乘以2倍的重力加速度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=0.139MPa＞PC1

2.6许用应力[σ]t=140MPa(根据NB/47003.1中表5-1，Q235B)

2.7单位容积充装量

φv=γt×95%=0.86×95%=0.817t/m3（根据GB18564.1中表5.4.9，取气相膨胀空间为5%）

式中：

γt：设计温度下介质密度，t/m3

2.8罐体最大允许充装质量：

W=φv×V=0.817×32.28=26373kg

式中：

V：罐体设计总容量，m3

2.9焊接接头系数：φ=0.85（根据NB/47003.1中4.7.2）

2.10腐蚀裕量：C1=1.0mm（根据GB18564.1中5.4.7.1）

2.11钢板厚度负偏差：C2=0.25mm

2.12罐体加工减薄量：

筒体：C3=0mm，封头C3=0.3mm

2.14