Strength analysis by method of the finite elements in construction of spray sterilizer with restrictions of standard EN 13445-3

• Autorzy: Spadło M. , Dembicki D. , Woźniak P. , Szczepaniak J.

Warianty tytułu

PL

Analiza wytrzymałościowa metodą elementów skończonych konstrukcji sterylizatora natryskowego z zastosowaniem obostrzeń normy EN 13445-3

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes the problem of stress analysis in spray sterilizers according to EN 13445-3, widely used in the food industry. Operating conditions of the test device were characterized and a method of design verification using FEM was defined. Conditions of computer implementation research were determined and choice of a methods for assessing sterilizer was made, based on stress analysis. It was found a criterial stress for material of which the vessel is made. The maps of characteristic stress was generated, the areas of concentration was localized and confronted the results of set limits. Moreover, the fatigue life of welds and base material were estimated. As a result, an effort of the state system was determined. It was found that the structure is characterized by level of safety, which allows to build a prototype for validation of numerical model by strain gauge methods.

PL

W artykule opisano problematykę analiz wytrzymałościowych sterylizatorów natryskowych według normy EN 13445-3, szeroko stosowanych w przemyśle spożywczym. Scharakteryzowano warunki eksploatacyjne badanego urządzenia i określono metodę weryfikacji konstrukcji z użyciem MES. Wytyczono warunki realizacji komputerowych badań i dokonano wyboru metod oceny sterylizatora bazujących na analizie naprężeń. Ustalono naprężenia kryterialne dla materiału, z którego zbudowany jest zbiornik. Wygenerowano mapy naprężeń charakterystycznych, zlokalizowano obszary koncentracji i skonfrontowano wyniki badań z przyjętymi limitami. Przeprowadzono ponadto szacowanie trwałości zmęczeniowej spoin i materiału rodzimego. W efekcie ustalono stan wytężenia ustroju. Stwierdzono, iż konstrukcja charakteryzuje się poziomem bezpieczeństwa umożliwiającym zbudowanie prototypu dla potrzeb walidacji modelu numerycznego metodami tensometrycznymi.

Słowa kluczowe

EN

pressure vessel; standard; EN 13445-3; fatigue research; FEM

PL

zbiornik ciśnieniowy; norma; EN 13445-3; badania zmęczeniowe; MES

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, nr 2
• Strony: 97--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 77 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Spadło M.

• Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, ul. Starołęcka 31, 60-963 Poznań,

autor

Dembicki D.

• Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, ul. Starołęcka 31, 60-963 Poznań,

autor

Woźniak P.

• Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, ul. Starołęcka 31, 60-963 Poznań,

autor

Szczepaniak J.

• Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, ul. Starołęcka 31, 60-963 Poznań,

Bibliografia

• [1] Czarniecka-Skubina E., Nowak D. (red.): Technologia żywności. Cz. 1. Podstawy technologii żywności. Warszawa, 2010.
• [2] Moss R., Basic M.: Pressure Vessel Design Manual. 4th Edition. Butterworth-Heinemann, 2012.
• [3] Norma EN 10088-2:2005: Stale odporne na korozję - Część 2: Warunki techniczne dostawy blach i taśm ze stali nierdzewnych ogólnego przeznaczenia.
• [4] Norma PN EN 13445. Nieogrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe. Część 3: Projektowanie.
• [5] Spadło M., Szczepaniak J.: Aproksymacja naprężeń zredukowanych z wykorzystaniem składowych tensora płaskiego stanu naprężenia. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2011, 56(2), 136-138.
• [6] Szczepaniak J.: Construction solutions in modern food sterilizers. Mechanization in Agriculture, Bulgaria, 2015, 3, 19-23.
• [7] Szczepaniak J.: Klasyfikacja cienkościennych prętowych elementów skończonych w zagadnieniach stateczności konstrukcji nośnych maszyn rolniczych. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 1999, 44(2), 81-83.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.