Berechnung einer Vakuumkammer

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

im Zuge einer Studienarbeit muss ich eine Vakuumkammer berechnen. Die Kammer hat eine rechteckige Geometrie, wird aus 6 Einnzelplatten zusammengeschweißt und verfügt auf vier der 6 Seiten öffnungen für Flansche. Ich will nun die Wandstärken berechnen, die Schweißnähte, die Durchbiegung der Platten etc.

Ich suche jemanden der mir vielleicht Tipps zur Lösung des Problems liefern kann.

Ich habe das AD 2000 Regelwerk, tue mich aber schwer in der Anwendung für meinen Fall.

Über jeglich Hilfe wäre ich sehr dankbar.

#2

Details?
Hallo,
ein paar Details mehr sollte man schon kennen, wenn man Dir helfen soll.
Zumindest die Amessungen und die Anforderungen bezüglich Sicherheit.
Oft hilft auch eine Zeichnung weiter…
Welche Formel aus den AD-Blättern macht Dir Schwierigkeiten?
Viel Erfolg
Thomas

#3

Hallo Thomas,

vielen Dank für deine schnelle Antwort. Die Abmessungen habe ich leider hier nicht parat. Sie sind auf dem Computer auf Arbeit.

Mir ging es erstmal um grundlegende Hilfe wo ich was finden kann. Ich tue mich schwer mit dem Regelwerk das dort meistens die Rede von Zylindrischen Kammern ist und kein Unterdruck wie in meinem Fall sondern immer Überdruck beschrieben ist.

#4

Moin,

Die Abmessungen habe
ich leider hier nicht parat.

schlecht, denn die spielen eine sehr große Rolle!

das dort meistens
die Rede von Zylindrischen Kammern ist und kein Unterdruck wie
in meinem Fall sondern immer Überdruck beschrieben ist.

Ein Zylinder und eine rechteckige Kammer lassen sich so gut wie gar nicht vergleichen und Über- und Unterdruck sind auch kaum vergleichbar.

Gerade Flächen und Vakuum sind nicht sonderlich verträglich.

Gandalf

#5

Hallo,

ich denke ich habe jetzt die wichtigsten Maße zusammen. Die Kammer hat Außenmaße von 200mmx280mm bei einer Wandstärke von 10mm. Die Löcher in den Seiten und den Deckeln haben einen Durchmesser von 150mm. Material ist 1.4301 Druckbereich bis 10^-11 mbar.

#6

Hallo,
nun haben wir eine grobe Vorstellung.

  1. Vereinfachung: 10^-11 mbar=0

  2. Feststellung: von den rechteckigen Blechflächen bleibt teilweise nicht viel übrig. Folglich spielen die Wanddicken der FlanschStutzen eine größere Rolle. Die Stutzen sollten nach innen überstehen. Dann können die Spannungen besser übertragen werden.

Noch einmal eine grundsätzliche Frage:
Ist es eine Übung, bei der Ihr zeigen sollt, dass Ihr so etwas ( theoretisch ) berechnen könnt oder geht es darum, etwas funktionierendes aufzubauen?

Freundliche Grüße
Thomas

#7

Es soll defintiv gebaut werden. Und da ich Teile daraus auch eventuell in meiner Diplomarbeit verwenden wollte würde ich gerne einmal diverse mögliche Berechnungen dazu durchführen.
Aber leider ist das Anhand der Literatur die mir z.Zt. zur Verfügung steht nicht ohne weiteres machbar. Deshalb hoffe ich hier auf Erfahrung und Hilfe von anderen die mir den richtigen Weg zeigen können.

#8

Hallo Diggler-suc

Bei den Maßen und dem zu erwartenden Druck, max. 1 bar von außen, kannst du die Mindestanforderungen nach AD annehmen.
Das wären bei einem vergleichbaren Rohr 6,2 mm für die statische Festigkeit, Druckeinflüsse können dabei vernachlässigt werden.
Wenn du in Längsrichtung noch je eine Rippe auf die Seitenteile schweißt, sollten alle Eventualitäten erfasst sein. Für die Zugänge nimmst Du 8mm Wanddicke, wenn da Flansche dran sollen, wählst du PN 5 Flansche.

Gruß
Rochus

#9

Hallo,

die einfachste Lösung ist immer das Problem zu beseitigen. Daher:

  1. Muß die Kammer quaderförmig sein? - s. 2.
  2. Kann die Kammer auch aus einem Rohr mit Korb- oder Klöpperböden realisiert werden?
  3. Welche NW haben die Stutzen bzw. müssen diese haben und wo befinden sich diese?
  4. Welcher Temperatur wird die Kammer ausgesetzt?

Zu viel Schweißnähte sind immer ungünstig - wg. Verminderungsfaktoren, WEZ, Schweißnahtanhäufung usw.

Gruß Kapok

#10

Ich würde mal sagen das eine solche Kiste nicht nach AD2000 zu berechnen geht. Sicherlich kann für die Qualitätsanforderung AD2000 HP etc. zu Grunde gelegt werden.

Ich würde also über einen statischen Ansatz (überbestimmt) rechnen um vor allem die Durchbiegungen zu bekommen.
Alternativ und natürlich deutlich aufwendiger und dann auch wieder AD2000 konform geht nur eine Berechnung mit FEM.
Ich würde tunlichst davon absehen einen Kasten mit einem Rohr wie einer der Vorrednern meinte zu modellieren. Das ist nicht nur falsch sondern grob fahrlässig!