Application of FKM Calculation Algorithm for Determination of Degree of Utilization of A Milk Tank Wall

Krzysztof Lejman 1  and Rafał Fedorczuk 2
  • 1 Institute of Agricultural Engineering, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences
  • 2 , Wrocław

Abstract

The objective of the paper was to determine the level of circumferential stress in a wall of an open milk tank and to assess the tank wall degree of utilization according to the FKM Guideline calculation algorithm − Analytical Strength Assessment of Components, Made of Steel Cast Iron and Aluminium Materials in Mechanical Engineering. (German: FKM – Forschungskuratorium für Maschinenbau). The stress level in the tank wall was determined based on analytical calculations and numerical method using the FEA – Finite Elements Analysis. Numerical calculations were made in FEMAP with NX NASTRAN Solver (NASTRAN – NASA Structure Analysis). Similar stress values were found using two independent calculation methods. The difference between obtained stress values does not exceed 2%. Based on the FKM algorithm, the safety factor jges = 1.4 and static capacity of the tank wall ask = 19.7% were calculated.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Daniel, Z. (2010). Ocena montażu i eksploatacji urządzeń do schładzania mleka. Inżynieria Rolnicza 1(119), 145-150.

  • DIN 18800-1. (2008). Steel Structures – Part 1: Design and Construction. German Institute for Standardization.

  • DXO DeLaval (2018). Cooling Tanks. Materiały firmy DeLaval. Pozyskano z: http://delaval.in/-imageVaultFiles/id_31615/cf_5/DXO_A4_brochure.PDF, Dostęp: 2.07.2018

  • Dyrektywa Rady 92-46-EEC (1992) z 16 czerwca 1992 r. ustanawiająca zasady dotyczące warunków sanitarnych dla produkcji i wprowadzania na rynek mleka surowego, mleka pasteryzowanego i produktów mlecznych.

  • EN 10088-2. (2014). Stainless steels – Part 2: Technical delivery conditions for sheet/plate and strip of corrosion resisting steels for general purposes.

  • EN 1993-1-6 (2007). Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1–6: Strength and stability of shell structures.

  • Hobbacher, A.F. (2008). Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components. International Institute of Welding, doc. XIII-2151r4-07/XV-1254r4-07, Paris.

  • ISO 5708. (1983). Refrigerated bulk milk tanks. International Standard, International Organisation for standardization.

  • Jasińska, M., Łyczko, K., Dmytrów, I., Mituniewicz-Małek, A. (2011). Porównanie właściwości fizyko-chemicznych mleka krów żywionych systemem TMR w wybranych gospodarstwach regionu zachodniopomorskiego. Roczniki Naukowe Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, t. 7, nr 3, 75-84.

  • Kurowski, R., Parszewski, Z. (1966). Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów. PWN, Warszawa.

  • Labocha, S., Skotny, Ł. (2014). Liniowa i nieliniowa analiza MES. Implementacja w programie FEMAP. GM System, Wrocław.

  • NX Nastran User’s Guide. (2008). Siemens.

  • Romaniuk, W.: Overby, T. (2004). Systemy utrzymania bydła. Poradnik. Praca zbiorowa. Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa, Duńskie Służby Doradztwa Rolniczego, Warszawa.

  • Rennert, R., Kullig, E., Vormwald, M., Esderts, A., Siegele, D. (2012). FKM Guideline – Analytical Strength Assessment of Components, Made of Steel Cast Iron and Aluminium Materials in Mechanical Engineering, 6.th revised Edition, VDMA, Frankfurt am Main.

  • Rusiński, E., Czmochowski, J., Smolnicki, T. (2000). Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.

  • VDI2226. (1965). Recommendations for the stability calculation of metallic building components.

  • Wächter, M., Müller, Ch., Esderts, A. (2017). Angewandter Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie. Springer Vieweg, Wiesbaden.

  • Wiercioch, M., Krzyś, A., Deneszewska-Szymiczek, E. (2010). Wpływ wielkości stada krów oraz wyposażenia technicznego wybranych agrosystemów mleczarskich na jakość higieniczną mleka surowego. Inżynieria Rolnicza 2(120), 265 – 270.

  • Zienkiewicz, O.C. (1972). Metoda Elementów Skończonych. Arkady, Warszawa.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search