罐車（加油車 運(yùn)油車 油槽車 鋁槽車）設(shè)計(jì)的選材 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及材料與許用應(yīng)力：

1、 罐車設(shè)計(jì)的選材及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

       罐體的材料根據(jù)所裝運(yùn)物品的種類和性質(zhì)而定，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性， 并具有一定的防腐能力，以保證罐體及附屬裝置的使用性能。

2、 罐體上常用材料及許用應(yīng)力

        罐體與車架上常用材料主要是普通碳素鋼板、不銹鋼板、合金鋼板等。近年來(lái)隨 著車輛逐步輕質(zhì)化，目前國(guó)內(nèi)外專用車罐體較多的采用輕質(zhì)材料如鋁板、鋁合金板、 鎂合金、塑料、玻璃鋼、復(fù)合材料、高強(qiáng)度鋼等。 與碳素鋼相比，合金鋼的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有良好的淬透性。因此，在同等硬度與強(qiáng)度條件下，比起同等含碳量的碳素鋼而言，合金鋼具有更好的韌性和塑性。同時(shí)合 金鋼具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良的化學(xué)、物理性能。但冶煉合金鋼的成本高， 且價(jià)格昂貴，熱處理、焊接等工藝都比較復(fù)雜，因此生產(chǎn)合金鋼相對(duì)較困難。 研發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)度汽車用鋼材，已經(jīng)成為降低汽車車身自重，減少汽車耗能和尾氣 排放有效的根本性控制方式。鋁是最早用于汽車制造的輕質(zhì)金屬材料，鋁的密度約為 鋼的三分之一，是結(jié)構(gòu)材料中最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用、最具競(jìng)爭(zhēng)力的汽車用輕金屬材料。從零 件質(zhì)量方面來(lái)看，鋁合金產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗腐蝕性、壓力加工和鑄造加工性，也為專 用汽車生產(chǎn)企業(yè)所認(rèn)可；從材料利用率方面來(lái)看，回收率高，僅次于鋼鐵，目前可達(dá) 87％，符合環(huán)保要求；從使用、運(yùn)輸成本方面來(lái)看，鋁合金密度小，用其替代傳統(tǒng)鋼 鐵，可減小整車重量的30％～40％，這對(duì)目前我國(guó)實(shí)行“計(jì)重收費(fèi)”政策下的運(yùn)輸企 業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅在一定程度上減少了日漸上漲的燃油費(fèi)用，而且減少了稅費(fèi)的征收。顯 然，采用鋁合金材料輕量化的效果明顯，減重幅度較大，但同時(shí)也有其缺點(diǎn)如研發(fā)成。 本高，工藝復(fù)雜等叨。 確定材料后，須按材料的屬性來(lái)確定零件的尺寸大小。當(dāng)機(jī)械零件按強(qiáng)度條件判 定時(shí)，可采用許用應(yīng)力法或安全系數(shù)法。許用應(yīng)力法是比較危險(xiǎn)截面處的計(jì)算應(yīng)力(是否小于零件材料的許用應(yīng)力；安全系數(shù)法是指危險(xiǎn)截面處的安全系 數(shù)S是否大于等于許用的安全系數(shù)【S】。一些研究表明按許用應(yīng)力法進(jìn)行設(shè)計(jì)沒(méi)有充 分發(fā)揮出材料的潛力，而且并不是絕對(duì)安全卿?，F(xiàn)在一些企業(yè)按傳統(tǒng)的安全系數(shù)法進(jìn) 行設(shè)計(jì)，其安全保險(xiǎn)系數(shù)過(guò)大，設(shè)計(jì)過(guò)于保守，使結(jié)構(gòu)的尺寸與重量大于實(shí)際需要， 增加了制造成本與運(yùn)輸成本，因此出現(xiàn)了一些新的強(qiáng)度校核法，如以概率論和數(shù)理統(tǒng) 計(jì)為基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計(jì)法掣蚓。 靜應(yīng)力下，零件材料有兩種損壞形式：斷裂或塑性變形。對(duì)于塑性材料，取材料 的屈服極限作為極限應(yīng)力，故許用應(yīng)力為：

對(duì)于用脆性材料制成的零件，取其強(qiáng)度極限 作為極限應(yīng)力，故許用應(yīng)力為：

本文中罐體總成主要采用的材料有AI—Mg合金、Q235及16Mn鋼。各材料特性如 表3．1所列表：

     罐殼與防波板采用5083鋁合金。在我國(guó)5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。5083屬于AI-Mg系合金，具有良好的塑性、較高的強(qiáng)度、加工性及抗蝕性，該類合金綜合性能優(yōu)良。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以 及汽車、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌，需嚴(yán)格防火的壓力容器(如液體罐車、冷藏車、冷 藏集裝箱)、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件、裝甲等。 查閱標(biāo)準(zhǔn)毋T 4734．2002《鋁制焊接容器》可知，板厚為4．5mm-40mm的5083鋁 合金板材在．269。．65。時(shí)許用應(yīng)力為68MPa。許用拉伸應(yīng)力值乘以O(shè)．8得到許用剪切 應(yīng)力值。同樣可從標(biāo)準(zhǔn)JBT 4735．1997中查得結(jié)構(gòu)型鋼在常溫下的許用應(yīng)力，如表3．2 所示。

分享：