Утверждено
Организация п/л А-3398 Главный нныснер (
рукободнщил тмййксш ;;.лтшш__
ПОПЫЛ СВАРНОЛ ДИСК ПОВОРОТНОГО ЗАТВОРА РД РГМ 2G-07-250-82
Методика расчета на прочность Введен впервые
ИвЗлДодлг Подгт.и дата _Взам.инв:» Ннв.‘,-дуб.л. Лолп.п гатд & ........
Приказов по организации п/я А-3398 от 19,03_1982г.
J6 29 срок действия установлен о 01.01_1983г.
* Си А то огроиичрние сроха дейстоил. '
и-0)Срак DejjL'rtiOij* лроЭлен Зо &/$/<№. ^-9РтШ--TQP8r_
Ф Срок* Эеи-етЗм#—г?ро&?г/р- до С/ w.
Настоящий руководящий технический материал (РТМ) устанавливает яор;лн я методы расчета на статическую и Циклическую прочность полых сварных дисков поворотных затворов, имеющих мягкие резиновые уплотнения или жесткие прокладки и беспрокладочше соединения.
РТМ распространяется на расчет дисков поворотных затворов, эксплуатирующихся в условиях отсутствия резких теплосмен при рабочей температуре среды, не превышающей 360°С для углеродистых и низколегированных сталей я 450°С для хромоникелевых аустенитных сталей.
РД та 26-07-250-82 Стр. 2
I. ОБВДЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1,1, РТМ предназначен для расчета на статическую и циклическую прочность полого сварного диска, образованного из кольца постоянного сечения, двух одинаковых секторов сферических оболочек и двух ушек (чертеж), значения геометрических параметров которого удовлетворяют следующим условиям:
л<
D
0,20
qo = arc cDsf ■j - tLtic.
PTfA допускается применять для расчета дисков, образованных из оболочек вращения с иной формой меридиана (эллиптической, овальной). В этом случае в расчсг вводится радиус эквивалентного по габаритам секте сферической оболочки:
и,
УСЛОВШЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
|
'И!ш1додл.|По11Д.и дата | Взам.инв^ Инв.№тгу^-ТТптт.и дата
Я~&4\Т'0£‘и&7 I_^__ |
|
D |
— |
|
D, |
|
|
De |
- |
|
R |
— |
|
е„ |
- |
|
бу |
— |
|
£>ш |
- |
|
Lm |
Lv~ |
|
|
и L |
|
н |
|
|
Нс |
- |
|
Нк |
- |
|
Не |
щт |
|
Нс |
— |
|
Ф |
|
|
% |
- |
|
Ъ |
.. |
|
р |
- |
|
&Pt |
- |
|
бт |
И |
|
диска, рад; |
расстояние от серодшш толщины стенки корпуса до середины ширины ушка и условное плечо момента от реакции опоры, мм; с - расчетные длины ушка при определении напряжений в свариог шве, соединяющем ушко с кольцом, и в сферическом секторе,мм;
и срединной плоскости диска, рад;
расчетный перепад давлений для i -того режима эксплуатация, МПа;
(Ь$ - предел текучести и предел прочности материала при расчет ной температуре, МПа;
РД РТМ 26-07-250-82 Стр. 12
модуль упругоетя материала, МПа;
коэффициент Пуассона и относительное поперечное сужение материала;
сила, передаваемая от вала на ушко, Н; момент, передаваемый от вала на ушко, Н • мм;
приведенные напряжения в расчетных сечениях диска при нормальных условиях эксплуатации; МПа; приведенные напряжения в расчетных сечениях диска при нарушения нормальных условий эксплуатации, МПа; амплитуда условных упругих напряжений с учетом концентрации в сварном шве, соединяющем ужо с кольцом на I - том режиме эксплуатация, МПа; допускаемое напряжение и номинальное допускаемое напряжение, МПа;
£
-
Q -
м
тя -
(6кЩ„~
(&)ai
й и К] -I:
Инв-^под-, Доля.и лата. Взам.ияв£ Инв&губл. ПОЛП.Д дата,
2.-%// ?’’0£'ЬЖг7__I__
заданное и допускаемое число циклов нагружения на i -том режиме эксплуатация;
коэффициент усталостного повреждения на I -том режиме эксплуатация;
расчетный и допускаемый суммарные коэффициенты усталостного повреждения;
Пт и - коэффициенты запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности при оценке статической прочности; коэффициенты запаса прочности по напряжениям и числу циклов при оценке цнглической прочности; коэффициент, понижающий запас статической прочности; коэффициент прочности сварного шва;
К - коэффициент концентрации деформаций в сварном шве^
ЛИСТ Р1ЖТГЛШИ ИЗМЕНИСЬ РД РГМ 26-07-230-82
Яп. У
2
73 от fa Lt/o хиАическог
/1ис\мо qOf/6-O-* pal стр
Инв№подл«| Поди,и дата Шзам.индИ Млв^д.убл^ Поддай дата £.-84 Y<0£-v£j?____
I - кольцо; 2 - сектор сферической оболочки;3 - ушко; 4 - вал; 5 - подшипник; 6 - корпус.
РД Рта 284)7-250-82 Стр. 4
1*2* FTM предусматривает приближенную оценку прочности диска о использованием двух расчетных схем:
- диск нагружен с обеих сторон одинаковым равномерным расчетным давлением среды, реакции опор равны пулю (первач схема нагружения);
- диск шгружен с одно,! стороны равномерным расчетным давлением среды и оперт только на валы (втор&ч схема нагружения). От валов на каждое ушко передается сила Q и момент М , равные:
£ = . M~Q-Ly.
Плечо момента принимается равным расстоянию от оередины толщины стенки корпуса до середины ширины ушка, В случае обеспечения высокой жесткости корпуса в районе валов, например, путем установки ребер жесткости, плечо Ly может приниматься в интервале (0,8*0,9)/,.
ИнзМдодд«|Цодд.я |3зам.янв.'г| Инж'.-д-убл .| Лодя.и дата
■S.-2 4 е>2-Л>7 -
Принимается, что сила 0 передается на кольцо в виде равномерной погонной силы, действующей на расчетной длине ушка. Для расчета напряжений в сварном шве, соединяющем ушко с кольцом, расчетная дана ушка принимается равной
Lm4,5Dt + Ht
Для расчета напряжений в сферических секторах расчетная длина ушка принимается равной
L t={5De+He+0,5HK
1,3, FM предусматривает оценку прочности диска в следующих расчетных сечениях:
- при оценке статической прочности - в центро и на краю сферического сектора, в кольцо, ушке и сварном шве, соединяющем ушко о кольцом;
- при оценке циклической прочности - в сварном шве, соединяющем ушко с кольцом.
|
Ю |
|
PQ |
|
|
«
Й
я
•
& |
$ |
|
о
е |
|
|
§ |
|
|
о |
|
|
i |
Ч
1 |
|
я |
«ч |
|
РД m 2:>-Q7-27J-82 Стр .5
1,4. Расчетное д.'шлгшл' и расчетная теулсратура выбираются следующим образом:
- при оценке статической прочности расче^юс давление р и расчетная температура принимаются равными рабочему давлению и рабочей температуро среди;
- при оцолке циклической прочности требуется определить расчетный перепад давлений А и число циклов нагружения Для
каждого режима эксплуатации. Под расчетным перепадом давлений поли
мается разность между наибольшим я наименьшим перепадом давлений по диску в теченио шила нагружения. Циклом нагружения называется изменение перепада давлений по диску от минимума до максимума и обратно до минимума# Расчетная температура принимается равной наибольшей температуре среди в течение цикла нагружения. В расчете могут не учитываться режима эксплуатации, для которых расчетный перепад давлений составляет менее 10% от рабочего давления.
1.5. Расчетные толщины стенок принимаются равными разности между исполнительными толщинами и прибавкой на коррозионный и эрозионный износ и технологические допуски.
1*6* Механические характеристики материалов принимаются в соответствии с расчетной температурой по данным ТУ, ГОСТов или друлрй действующей нормативно-технической документации.
При оценке прочности сварных соединений принимаются механические характеристики материала того элемента (включая сварной шов), для которого получаются самые низкие значения допускаемых напряжений и допускаемых циклов нагружения,
1#7. Условные обозначения, применяемые в расчетных формулах* приведены в справочном приложении.
РД РТМ 26-07-250-82 Сгр. в
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДИСКА НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ
2.1. Критериями статической прочности диска являются приведенные напряжения, определяемые в расчетных сечениях диска согласно теории наибольших касательных напряжений. Для кольца и ушек используются отеркиевые расчетные схемы, поэтому для них приведенные напряжения совпадают с напряжениями в поперечном сечении. В центре диска приведенное напряжение, учитывающее общее изгибное напряжение практически совпадает с общим мембранным напряжением (б)^ , поэтому оценка прочности производится только по (d>)f .
2.2. Допускаемые напряжения определяются как произведение номинального допускаемого напряжения на коэффициент понижения запаса статической прочности.
Номинальное допускаемое напряжение принимается меньшим из двух
величия ; ПТ ~/,5 ; п,-2,6 .
Коэффициенты понижения запаса прочности выбираются в зависимости от категория напряжения:
- для общего мембранного напряжения в центре сферического сектора, растягивающих напряжений в кольце и ушке и срезающих напряжений в ушке пп » 1,0 - в случае нормальных условий эксплуатация я
Пп в 1,35 - в случае нарушения нормальных условий эксплуатация;
- для сумм общих изгибяых и местных мембранных напряжений на краю сферического сектора, изгибяых и растягивающих напряжений в кольце и ушке Пп принимается равным ; пл = 1,3 - в случае нормальных условий эксплуатации и Пп = 1,5 - в случае нарушения нормальных условий эксплуатации.
РЛ m 25-07- Л'О-Г'2 Стп» 7
Нарушением нормальных условии эксплуатации считается повышенно давления среди более, чем на 15# по сравнонию с рабочим давлением, например, при гидравлическом ударе,
2,3, Общие мембранные напряжения в цодтре сферического сектора
2,4, Местные мембранные яапрякехшя на краю сферического сектора (первая схема нагружения).
(<4 ^(^l-(^i-J]z-sin2cPc +ASLcos2CP!. -2) ;
'/-vJ + RHc
Инв^ггоял. Потт, п ,лата_. В.эдм, Jtiroifoyrifl, | Лодд.й дата Е-Л4 I ~/'<7£>£t7\_|__
A—Vt/j - /1 _ sih2Vc ВкНк . rn • 71,.
XrPV-Vjf, , 4 - ~2 №. - 9C=«™^;
2 Л1 ^ g j-|
(<4^3Й ; (^2н-^5Щ •
2,5, Раотягиващие напряжения в кольце (первая схема нагружения).
pKWqjfa-Q . ,, г, -I .
'з 2ВД< J P/3-L6hJ *
W- <■ *
2,6, Сумма местных мембранных и общих изгибных напряжений на краю сферического сектора ( вторая схема нагружения).
РД РТМ 26-07-250-82
2*7. Напрасная среза в ушке
, п ^ ш
(ГЛ = 2 а ".и ' (T)s~ °'65’
Dy пу
(r)s»‘ 015Ы
2,8* Сумма растягивающих и изгибных напряжений в сварном шве, соединяющем ушко с кольцом
и\ =_9 . 6МВ,у_ •
«.=«7; (d)e^i3[6„] ; (6)„*J,5[6„].
3. МВДЩА РАСЧЬТЛ ДИСКА НА ЩКЛИЧБСЮТ ПРОЧНОСТЬ
ИнвМподл. Поит и дата Взам.иявЛ Иня№тту^я ГЬ-у^и яятя
S.-&4 ___
3.1. В качестве критерия циклической прочности диска принима-ется коэффициент сухарного усталостного повреждения I сварного шва, соедядлхщсго ушко с кольцом. Коэффициент I определяется да основе лилейного суммирования усталостных повреждений, возникающих на каждом отдельно взятом режиме эксплуатации* Коэффициент I не должен превышать допускаемое значение
I = - [i] ; [l]=Q3.
3.2. Усталостное повреждение на I -том режиме равно отношению заданного и допускаемого числа циклов нагружения
т _ Мк- .
Допускаемое число циклов рассчитывается согласно
п. 3,5 в зависимости от амплитуды условных упругих напряжений det* и коэффициента асимметрии цикла г£
3.3. Амплитуда условных упругих напряжений определяется по фор
< ^—0±Л_ + 3Mlby 'К . ЛА j . /О
ai Z(b,-b»)Lm (В*-В*)и ' Mi-4L' vr- &
Коэффициент концентрации деформаций принимается равным:
- в случав наличия непровара к » 9;
- в случае отсутствия непровара ( Вш = 0) К » 3.
3.4. Коэффициент асимметрии цикла равен
ы (^)е min
Г1 ^(6)-
\r-,femtxx
D2m
(^бтш * (б)втал, - напряжения (6)t
Un * K^JefnCUC ЛЮЩШЛ-ЛШ! K'-'JG
ствующае /шименыаему я наибольшему значениям порепада давления среди по диску в течение с - того цикла нагрупвния*
3.5, Допускаемое число циклов нагрукенля на £ - том режиме эксплуатации определяется как меньшее из двух значения, вычисленных по формулам:
[Ni]J
/ о /00
i I 0,2.5 £ Ui wo - ^
yo-ai-гг^тгп Пптгпгй лата Взам.инз.' ИнвУдубл Подп.и дата
I 1 .._ ~
Руководитель предприятия п/я Г-4745
Главный инкенер предприятия п/я Г-4745
Заведующий отделом 118, руководитель теш
