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公式を一通り暗記してあれば大丈夫でしょう。
5. 屋外に設置されて、凝縮温度50℃で運転される R 410A 冷凍装置の高圧受液器（円筒胴圧力容器）を下記の仕様で製作したい。このとき、次の（1）および（2）について、解答用紙に計算式を示して答えよ。ただし、R 410A の凝縮温度50℃における高圧部設計圧力 P は2.96 Mpaとする。（20点）
［高圧受液器（円筒胴圧力容器）の仕様］
円筒胴材料 SM 400B（JIS G 3106）
円筒胴材料の許容引張応力 σa ＝ 100 N/mm2
円筒胴内径 Di ＝ 420 mm
円筒胴の腐れしろ α ＝ 1 mm
溶接継手の効率 η ＝ 0.70
(1) 円筒胴板の最小必要厚さ ta (mm) を整数値にて求めよ。
(2) 最小必要厚さで製作した高圧受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt (N/mm2) と、長手方向の引張応力σl (N/mm2) をそれぞれ求めよ。
与えられた条件と勉強して覚えた公式で上手に導き出しましょう。
最小必要厚さ ta を求める式は下記で求められます。数値代入して一気に。
ta ＝ {(PDi) / (2σaη － 1.2P)} ＋ α
＝ {(2.96 × 420) / (2 × 100 × 0.70 － 1.2 × 2.96)} ＋ 1
＝ 1243.2 / (140 － 3.552) ＋ 1
＝ 9.1111632 ＋ 1
≒ 10.1
注）切り上げすること。（10 mm にすると、0点❗）
答え 11 (mm)
(1)で求めた板材の厚さを ta ＝ 11 (mm) として計算します。
σt ＝ (PDi) / (2ta)
＝ (2.96 × 420) / (2 × 11)
＝ 1243.2 / 22
＝ 56.50909
≒ 56.5
σl ＝ (PDi) / (4ta)
＝ (2.96 × 420) / (4 × 11)
＝ 1243.2 / 44
＝ 28.2545
≒ 28.3
答え σt ＝ 56.5 (N/mm2) σl ＝ 28.3 (N/mm2)
昨年はつまづきやうっかり誘発の💩問題でしたが、今年度は公式さえ覚えておけば楽勝のサービス問題でした。🙌
【2024(R06)/06/29 新設】