Красноармейского месторождения
.pdf
Рис. 12.3 |
|
|
Материал несущего элемента: |
16ГС |
|
Толщина стенки несущего элемента, s: |
10 мм |
|
Сумма прибавок к стенке несущего элемента, c: |
2,8 мм |
|
Материал штуцера: |
16ГС |
|
Внутренний диаметр штуцера, d: |
200 мм |
|
Толщина стенки штуцера, s1: |
8 мм |
|
Сумма прибавок к толщине стенки штуцера (включая |
2 мм |
|
коррозию), cs: |
||
|
||
Длина штуцера, l1: |
240 мм |
Штуцер А1
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Рис. 12.4 |
|
|
|
Смещение штуцера, Lш: |
|
1,76∙104 мм |
|
Угол поворота штуцера, θ: |
|
0 |
градус |
Длина внутр. части штуцера, l3: |
|
0 |
мм |
Прибавка на коррозию, cs1: |
|
0 |
мм |
Материал кольца: |
|
16ГС |
|
Ширина кольца, l2: |
|
50 мм |
|
Толщина кольца, s2: |
|
8 |
мм |
Минимальный размер сварного шва, Δ: |
6 |
мм |
|
Минимальный размер сварного шва, |
1: |
6 |
мм |
Минимальный размер сварного шва, |
2: |
6 |
мм |
Расчётные параметры размещения штуцера:
Ближайший штуцер
Консорциум « Н е д р а »
Рис. 12.5 |
|
Название штуцера: |
А1 |
Расстояние до стенки ближайшего штуцера, b: |
|
(для наклонных штуцеров |
84 мм |
определяется приближенно) |
|
Угол β: |
0 градус |
Коэффициенты прочности сварных швов: |
|
Продольный шов штуцера: |
|
φl |
= 1 |
Шов обечайки в зоне врезки штуцера: |
|
φ = 1
Расчётный диаметр цилиндрической обечайки:
D |
р |
= D =1200мм |
|
|
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Условия нагружения: |
|
|
Расчётная температура, T: |
45 |
oC |
Расчётное внутреннее избыточное давление, p: |
1 |
МПа |
Свойства материала элемента, несущего штуцер
Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре t = 45 oC (рабочие условия):
[σ]45= |
190 МПа |
Модуль продольной упругости при температуре 45 oC: |
|
E45= |
1,965∙105 МПа |
Свойства материала штуцера
Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре t = 45 oC (рабочие условия): [σ]451= 190 МПа
Модуль продольной упругости при температуре 45 oC:
E451= 1,965∙105 МПа Свойства материала кольца
Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре t = 45 oC (рабочие условия): [σ]452= 190 МПа
Консорциум « Н е д р а »
Модуль продольной упругости при температуре 45 oC:
E452= 1,965∙105 МПа
Расчетную толщину стенки штуцера с учетом прибавок рассчитаем по формуле:
s1 р |
= |
p(d + 2cs ) |
|
|
|
|
|
|
|
(12.21) |
||
2 1 |
1 |
− p |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
s |
|
= |
1,0 (200 |
+ 2 2) |
= 0,53 мм |
||
|
|
|
|
|
1 р |
2 |
190 |
1 −1,0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Принимаем толщину стенки штуцера s1=8мм согласно АТК 24.218.06-90.
Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитаем по формуле:
p = |
2 |
|
|
(s |
− c |
|
) |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
d |
1 |
+ s |
+ c |
s |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
(12.22) |
|
p = |
2 190 1 (8 |
− 2) |
=10,85МПа |
|||
200 |
+ 8 |
+ |
2 |
|||
|
|
|||||
10,85МПа 1,0МПа
Проведем расчет
– условие прочности и устойчивости выполняется.
укрепления отверстия по ГОСТ 24755-89.
Отношения допускаемых напряжений
Условный расчетный диаметр отверстия:
d = d = 200 мм
(12.23)
Консорциум « Н е д р а »
Расчётный диаметр отверстия (ось штуцера совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия)
рассчитывается по формуле:
|
|
d |
р |
= d + 2 c |
s |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
(12.24) |
d р = d + 2 cs |
|
|
|||
d р = 200 + 2 2 = 204мм
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления рассчитывается по формуле:
где
D |
р |
|
s р = D
|
|
s − c |
|
|
|
|
|
||
d 0 |
= 2 |
|
|
|
− 0,8 |
|
|
D р |
(s − c) , |
|
s |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
–расчетная толщина стенки обечайки;
–расчетный диаметр обечайки равный диаметру
(12.25)
обечайки.
d |
|
10 − 2,8 |
|
|
2400 (10 − 2,8) = 88,59мм |
|
0 |
= 2 |
6,33 |
− 0,8 |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
Расчетная длина внешней части штуцера рассчитывается по формуле:
|
|
l |
|
= min l |
;1,25 |
(d |
+ 2c |
s |
) (s |
− c |
s |
) |
|
|
|
1р |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
l1р |
= min 240;1,25 |
(200 + 4) (8 − 2) = 43,73мм |
||||||||
Для внешней части штуцера: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.27) |
= min 1.0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.26)
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
|
|
|
190 |
=1 |
1 |
= min 1.0; |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
190 |
|
Ширина зоны укрепления рассчитывается по формуле:
L |
0 |
= |
D |
р |
(s − c) |
|
|
|
|
(12.28)
L0 = 
2400 (10 − 2,8) =131,45мм
Расчетная ширина зоны укрепления:
l |
р |
= L |
|
0 |
(12.29)
l |
р |
= L |
=131,45мм |
|
0 |
|
Расчетный диаметр:
d |
0 р |
= 0,4 |
D |
р |
(s − c) |
|
|
|
|
|
|
|
(12.30) |
d |
0 р |
= 0,4 |
2400 (10 − 2,8) = 52,58мм |
|
|
|
Найдем коэффициент понижения прочности по формуле:
|
|
l |
(s |
− c |
) |
|
1 |
+ l |
2 р |
s |
2 |
|
2 |
+ l |
3 р |
|
(s |
3 |
− c |
s |
− c |
s1 |
) |
3 |
|
||||||
|
1 + |
1 р |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l р (s − c) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
V = min 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d р |
− d 0 р |
|
|
|
|
|
|
d + 2cs |
|
|
|
l1 р |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1 + 0,5 |
+ K |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l |
|
|
D |
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
1 |
|
|
р |
|
|
|
|
(12.31)
|
1 + |
43,73 (8 − 2) 1 + 50 8 1 + 0 (0 − 2 − 0) 1 |
|
|
|||||||
|
|
131,45 (10 − 2,8) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|||
V = min 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1,059 |
|
|
|
|
204 − 52,58 |
|
200 + 2 2 |
|
1 |
|
43,73 |
|
|
|
1 + 0,5 |
+1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
131,45 |
|
2400 |
|
1 |
|
131,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »