Отношения допускаемых напряжений
Для внешней части штуцера:
|
=min{1.0, 160 / 160} |
= 1 |
Расстояние от наружной поверхности штуцера до ближайшего несущего конструктивного элемента (Обечайка цилиндрическая №6):
Lk |
= 385 мм |
Ширина зоны укрепления:
|
= (2800 * (12 – 1,8))1/2 |
= 169 мм |
Расчётная ширина кольца:
|
= min{150; (2800 * (12 + 12 – 1,8))1/2} |
= 150 мм |
Для накладного кольца:
|
=min{1.0, 160 / 160 } |
= 1 |
Расчётная ширина зоны укрепления:
|
= 169 мм |
Расчётный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления:
|
= 0.4 * (2800 * (12 – 1,8))1/2 |
= 67,6 мм |
|
= min{1; [1 + (40 * (12 – 1) * 1 + 150 * 12 * 1 + 0 * (0 – 1 – 0) * 1) / (169 * (12 – 1,8))] / [1 + 0.5 * (508 – 67,6) / 169 + 1 * (506 + 2 * 1) / 2800 * 1 / 0,9 * 40 / 169] = 0,9782} |
= 0,9782 |
|
=2 * 1 * (12 – 1,8) * 1 * 160 * 0,9782 / [2800 + (12 – 1,8) * 0,9782] |
= 1,136 МПа |
Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие Штуцер №3 не оказывает на него влияния, т.е. расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров удовлетворяет условию:
|
= (2800 * (12 – 1,8))1/2 + (2800 * (12 – 1,8))1/2 |
= 338 мм |
Условие не выполнено, требуется дополнительный расчёт укреплений.
|
= |
[1 + cos2(180)] / 2 |
=1 |
|
= min{1; (1 + [ (40 * (12 – 1) * 1 + 150 * 12 * 1 + 0 * (0 – 1 – 0) * 1 + 20 * (12 – 3) * 1 + 0 * 0 * 0 + 0 * (0 – 3 – 0) * 1) / (248 * (12 – 1,8))]) / ( 1 * (0.8 + (508 + 126) / (2 * 248) + 1 * [(506 + 2 * 1) / 2800 * 1 / 0,9 * 40 / 248 + [(120 + 2 * 3) / 2800 * 1 / 0,9 * 20 / 248 ] )) = 0,9252} |
= 0,9252 |
|
=2 * 1 * (12 – 1,8) * 1 * 160 / [0.5 * (2800 + 2800) + (12 – 1,8) * 0,9252] * 0,9252 |
= 1,075 МПа |
Допускаемое давление [p] = min{ 1,136; 1,075} МПа
1,075 МПа 0,81 МПа
Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено
Площадь, необходимая для укрепления отверстия:
|
=0.5 * (508 – 67,6) * 7,105 |
= 1565 мм2 |
Располагаемая площадь укрепления отверстия:
|
=40 * (12 – 1,433 - 1) * 1 + 150 * 12 * 1 + 0 * (0 – 1 – 0) * 1 + 169 * (12 –7,105 – 1,8) |
= 2706 мм2 |
Ar = 1565 мм2 2706 мм2
Заключение: Условие прочности выполнено
Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания)
Условия нагружения при испытаниях:
Расчётная температура, T:
20
°C
Расчётное внутреннее избыточное давление, p:
1,253
МПа
Расчёт укрепления отверстия по ГОСТ Р 52857.3-2007
Свойства материала элемента, несущего штуцер
Допускаемые напряжения для материала 09Г2С Gr.ГОСТ 19281 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):
[]20= |
* Re/20 / nT = |
1 * 280 / 1,1 = |
254,5 МПа |
Модуль продольной упругости при температуре 20 °C:
E = |
1,99∙105 МПа |
Свойства материала штуцера
Допускаемые напряжения для материала 09Г2С Gr.ГОСТ 19281 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):
[]201= |
* Re/20 / nT = |
1 * 280 / 1,1 = |
254,5 МПа |
Модуль продольной упругости при температуре 20 °C:
E1 = |
1,99∙105 МПа |
Свойства материала кольца
Допускаемые напряжения для материала 09Г2С Gr.ГОСТ 19281 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):
[]202= |
* Re/20 / nT = |
1 * 280 / 1,1 = |
254,5 МПа |
Модуль продольной упругости при температуре 20 °C:
E2 = |
1,99∙105 МПа |
Расчётная толщина стенки штуцера:
|
=1,253 * (506 + 2 * 1) / (2 * 254,5 * 0,9 – 1,253) |
= 1,393 мм |
Допускаемое давление для патрубка штуцера:
|
= |
2 * 254,5 * 0,9 * (12 – 1) / (506 + 12 + 1) |
=9,711 МПа |
9,711 МПа 1,253 МПа
Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено
Расчётная толщина стенки несущего элемента в месте расположения штуцера:
sp |
= 6,906 мм |
Расчётный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления:
|
= 2 * ((12 – 1,8) / 6,906 – 0.8) * (2800 * (12 – 1,8))1/2 |
= 228,8 мм |