2.3.2. Параметры сечений укрепляющих элементов

Площадь сечений укрепляющих элементов должна удовлетворять условию

. (2.20)

Если же для укрепления отверстия использование известных способов недостаточно [1] или нерационально по конструктивным соображениям, толщину стенки оболочки следует увеличить, что приведет к соответствующим изменениям величин ₀ и d₀ и к уменьшению необходимой для укрепления площади .

Коэффициент снижения прочности стенки цилиндрической, конической и сферической оболочек или выпуклого днища, ослабленных одиночным укрепленным отверстием, находят по формуле

,

где _d — коэффициент, определяемый по формуле (2.17).

Если необходимо укрепить одиночное отверстие до заданного значения коэффициента снижения прочности , площадь укрепляющих элементов сечения определяют без вычисления допускаемого диаметра отверстия согласно условию

,

где _d — коэффициент, также определяемый по формуле (2.17).

Если укрепляющий элемент изготовляется из материала с меньшим значением [], чем у материала оболочки, то полученную в результате расчета площадь этого укрепляющего элемента следует умножить на отношение номинальных допускаемых напряжений для материалов оболочки и укрепляющего элемента.

Более высокое значение [] у материала укрепляющего элемента по сравнению с [] для материала оболочки в расчете не учитывают.

Площадь сечения укрепляющего штуцера (рис. 2.8) определяют по формулам:

для участка, расположенного снаружи оболочки (днища);

.

для участка, расположенного внутри оболочки (днища).

В последнем случае прибавку на коррозию учитывают по наружной и внутренней поверхностям штуцера.

Схемы укрепляющих сечений и швов приварной накладки приведены на рис. 2.8 и 2.9.

Рис. 2.8. Схема укрепляющих сечений	Рис. 2.9. Схема швов приварной накладки

Высоту укрепляющего участка штуцера принимают по рис 2.8, но не более

.

Номинальные толщины стенок обечайки и штуцера s и s_c оп- ределяют по формуле (2.1а). Минимальные расчетные толщины стенок обечайки и штуцера s₀ и s_0с вычисляют по тем же формулам при _d = 1 и с = 0.

Номинальная толщина стенки штуцера должна быть не более номинальной толщины стенки обечайки. Площадь сечения укрепляющей приварной накладки находят по формуле

.

Ширину накладки b_n принимают по рис. 2.9, но не более

.

Размеры сварных швов накладки должны удовлетворять условию

. (2.21)

Размеры сварных швов штуцеров должны удовлетворять условиям

. (2.22)

Площадь укрепляющего сечения одного сварного шва вывчисляют по формуле

.

Рассмотренные в разд. 2.3.1 методы расчета применимы для определения размеров укрепляющих элементов цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ с круглыми и овальными отверстиями.

Пределы применимости расчетных формул ограничиваются соотношениями размеров, приведенными в табл. 2.4 (здесь D_k — внутренний диаметр конической оболочки в поперечном сечении, проходящем через отверстие).

Расчетный диаметр отверстия d_R определяют по формулам:

d_R = d

для круглого отверстия или штуцера в поперечном сечении обечайки;

для конических обечаек в продольном сечении обечайки;

(где γ — угол между осью штуцера и нормалью к поверхности обечайки или днища) для наклонных штуцеров цилиндрических обечаек и для всех штуцеров в полусферических днищах;

для отверстия наклонного штуцера, когда большая ось овального отверстия составляет угол  с образующей поверхностью обечайки (рис. 2.10);

,

где расчетный внутренний диаметр эллиптического днища вычисляют по формуле

для отверстия смещенного штуцера на эллиптическом днище (рис. 2.11).

Таблица 2.4