Расчет методом конечных элементов является более теоретически обоснованным по сравнению с методами сопротивления материалов, но последние необходимо знать для понимания поведения конструкции (чувствовать конструкцию) в описании простыми формулами математического аппарата сопротивления материалов. Проектировщик (конструктор) должен иметь представление о распределении напряжений, о виде эпюр усилий и моментов в раме. Для расчетов МКЭ необходимо построение 3D может конструкции, специальные программы, для ручных расчетов достаточно нарисовать схему рамы в тетрадке. Ручной расчет может быть предварительным перед детальным расчетом МКЭ.
В практике автора был случай, когда был доступен только ручной расчет, в том случае это был единственный способ подтвердить прочность конструкции решетки катализатора.
В решетках катализатора нагрузка складывается от действия веса катализатора и действия усилия от давления на поверхность катализатора. Как правило действие давления превышает действие веса катализатора. Например, в случае возможности образования давления в нижней части сепаратора, в верхней части катализатора устанавливают верхнюю решетку для избежание подъёма катализатора так как усилие от давления намного выше усилия веса катализатора на нижнюю решетку (рассматривается подъем всего цилиндрического объема катализатора под действием давления).
Для решеток катализатора расчет заключается в расчете:
– несущих балок на изгиб и кручение с проверкой условия прочности по теории энергетической теории прочности, опирающихся на пояс, приваренный изнутри к обечайке корпуса аппарата;
– решеток катализатора, опирающихся на несущие балки, на которые опирается сетка Джонсона;
– расчете прутьев сетки Джонсона, на которой находится катализатор (или непосредственно или сначала фарфоровые шары для выравнивания потока среды через катализатор).
Для несущих платформ блоков нефтяных аппаратов нагрузка на раму передается при подъеме за строповые устройства от установленного оборудования. Для железнодорожных платформ нагрузка на раму передаётся непосредственно от груза.
Для рам блоков нефтяных аппаратов существует методика расчета рамы по РД 26-18-7-88. Эта методика уступает методике расчета, приведенной в настоящей книге за счет упрощений состоящим в отдельных расчетах на изгиб продольных балок и последующих расчетах поперечных балок.