Конические обечайки, нагруженные давлением

5.3.1. Гладкие конические обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением

5.3.1.1. Толщину стенки определяют по формуле

sк ³ sк.р + с, (85)

где . (86)

5.3.1.2. Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют по формуле

. (87)

5.3.2. Гладкие конические обечайки, нагруженные наружным давлением

5.3.2.1. Расчетные формулы применимы при условии a1 £ 70°.

5.3.2.2. Толщину стенки в первом приближении определяют по формулам п. 2.3.2.1 с последующей проверкой по формуле (88).

При предварительном определении толщины стенки в качестве расчетных lE и DE принимают величины, определяемые по формулам (91) и (92).

5.3.2.3. Допускаемое наружное давление определяют по формуле

, (88)

где допускаемое давление из условия прочности:

, (89)

и допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости:

. (90)

Эффективные размеры конической обечайки определяют по формулам

, (91)

. (92)

Значение коэффициента В1 определяют по формуле:

. (93)

5.3.3. Соединение обечаек без тороидального перехода (см. черт. 21а, 21б).

5.3.3.1. Расчетные формулы применимы при условиях

a1 £ 70°; 0 £ a2 < a1; (s1 - c) ³ (s2 - c).

Если (s1 - c) < (s2 - c), то при поверочном расчете следует принимать

s1 - c = s2 - c.

5.3.3.2. Толщину стенки определяют по формулам:

; (94)

s2 ³ s + с. (95)

В случае соединения конической и цилиндрической обечаек (черт. 21б) cosa2 = 1. При определении b1 коэффициент b рассчитывают по формуле (98) или определяют по диаграмме (черт. 27).

Расчет толщины стенки конического элемента перехода проводят с помощью отношения толщин стенок :

. (96)

5.3.3.3. Коэффициент формы определяют по формуле

b1 = max{0,5; b}. (97)

где b определяют по формуле

. (98)

Для соединения конической и цилиндрической обечаек (a2 = 0) коэффициент b может быть определен по диаграмме (черт. 27 или 28).

 

Диаграмма для определения коэффициента b при расчете толщин стенок переходов обечаек

 

 

Черт. 27


Диаграмма для определения коэффициента b при выполнении поверочного расчета

 

 

Черт. 28

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 

5.3.3.4. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление [р] из условия прочности переходной части определяют по формуле

, (99)

где коэффициент b1 определяют по п. 5.3.3.3.

5.3.4. Соединение конической обечайки с укрепляющим кольцом (черт. 21в, 25)

5.3.4.1. Расчетные формулы применимы при условиях:

a1 £ 70°

- при соединении с цилиндрической обечайкой (черт. 21в)

(s1 - c) ³ (s2 - c).

Если (s1 - c) < (s2 - c), то при поверочном расчете следует принимать s1 - c = s2 - c;

- при соединении по черт. 25 только при отсутствии изгибающего момента на кольце.

5.3.4.2. Площадь поперечного сечения укрепляющего кольца определяют по формуле

при соединении по черт. 21в

, (100)

где . (101)

Коэффициент b определяют либо по формуле (98), либо по диаграмме (черт. 28).

При Ак £ 0 укрепление кольцом жесткости не требуется.

при соединении по черт. 25

. (102)

В случаях действия нагрузки от наружного давления или осевой сжимающей силы, или изгибающего момента сварной шов стыкового соединения кольца должен быть проварен непрерывным швом. При определении площади поперечного сечения Ак следует учитывать также сечение стенок обечаек, расположенное между наружными швами кольца и обечаек.

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 

5.3.4.3. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление из условия прочности переходной части определяют по формулам:

- при соединении по черт. 21в

, (103)

- при соединении по черт. 25

. (104)

5.3.4.4. Общий коэффициент формы для переходной части определяют по формуле

b2 = max {0,5; bо}, (105)

где . (106)

Коэффициенты В2 и B3 определяют по формулам

; В3 = 0,25.

5.3.4.5. Проверка прочности сварного шва укрепляющего кольца

, (107)

где - сумма всех эффективных ширин несущих сварных швов между укрепляющим кольцом и обечайкой (черт. 21в).

У прерывистого сварного шва действительная его ширина уменьшается в отношении длин сварного шва и всего периметра обечайки. Расстояние между концами прерывистых сварных швов должно быть не более восьми толщин стенки обечайки и сумма всех длин сварных швов не менее половины длины контура кольца.

5.3.5. Соединение обечаек с тороидальным переходом (черт. 22а, 22б)

5.3.5.1. Расчетные формулы применимы при условиях

a1 £ 70°; 0 £ a2 < a1; .

5.3.5.2. Толщину стенки определяют по формуле

sт ³ sт.р + с, (108)

где . (109)


Диаграмма для определения коэффициента bт при расчете толщин стенок-переходов обечаек

 

 

Черт. 29

 

В случае соединения конической и цилиндрической обечаек (черт. 22б) cosa2 = l. Коэффициент b3 определяют по формуле (111) и коэффициенты b и bт определяют по формулам (98) и (112) или по диаграммам (черт. 27 и 29).

5.3.5.3. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление из условия прочности переходной части

. (110)

Коэффициент b3 определяют по формуле (111) и коэффициенты b и bт определяют по формулам (98) и (112) или по диаграммам (черт. 28, 30).


Диаграмма для определения коэффициента bт при выполнении поверочного расчета

 

 

Черт. 30

 

5.3.5.4. Коэффициенты формы определяют по формулам:

- коэффициент b3

b3 = max {0,5; b · bт}, (111)

где b определяют по формуле (98) при

k = 1 и ,

- коэффициент bт

. (112)

5.3.6. Соединение штуцера или внутреннего цилиндрического корпуса с конической обечайкой (черт. 21г)

5.3.6.1. Расчетные формулы применимы при выполнении условия

a1 £ 70°.

5.3.6.2. Толщину стенки определяют по формуле

s2 ³ s2p + c, (113)

где . (114)

Расчет толщины стенки конического элемента переходной части проводят с помощью отношения толщин стенок

. (115)

5.3.6.3. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление из условия прочности переходной части определяют по формуле

. (116)

5.3.6.4. Коэффициент формы определяют по формуле

b4 = max {1,0; bн}, (117)

где bн = b + 0,75 при ; (118)

(119)

при .

Коэффициент bн можно в обоих случаях определить также по диаграммам (черт. 31 и 32).

 

Диаграмма для определения коэффициента bн при расчете толщин стенок переходов обечаек

 

 

Черт. 31


Диаграмма для определения коэффициента bн при выполнении поверочного расчета

 

Черт. 32

 

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 

5.3.7. Пологое коническое днище с тороидальным переходом (cм. черт. 26а)

5.3.7.1. Расчетные формулы применимы для действия внутреннего избыточного давления при выполнении условия

a1 > 70°.

5.3.7.2. Толщину стенки принимают

³ min {max {sк; sт}; + c}; (120)

, (121)

где sк определяют по п. 5.3.1 при Dк = D и sт определяют по п. 5.3.5.

5.3.7.3. Допускаемое внутреннее избыточное давление принимают как большее из значения

(122)

и меньшего из значений [р], определяемых по пп. 5.3.1 при sк = s' и 5.3.5 при sт = s'.

5.3.8. Пологое коническое днище с укрепляющим кольцом (см. черт. 26б)

5.3.8.1. Расчетные формулы применимы для действия внутреннего избыточного давления при выполнении условий:

a1 > 70°; s' = sк.

5.3.8.2. Толщину стенки конического днища определяют по п. 5.3.1.1 при Dк = D.

5.3.8.3. Площадь поперечного сечения укрепляющего кольца определяют по п. 5.3.4.2, в котором при определении b следует принять (s1 - с) = 0.

5.3.8.4. Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют для конического днища по п. 5.3.1.2 при Dк = D и для укрепляющего кольца по п. 5.3.4.3, в котором при определении b2 следует принять (s1 - с) = 0. Расчет применим при соблюдении требований п. 5.3.4.5.

5.3.9. Пологое коническое днище без тороидального перехода и без укрепляющего кольца (см. черт. 26в)

5.3.9.1. Расчетные формулы применимы для действия внутреннего избыточного давления при выполнении условия

a1 > 70°.

5.3.9.2. Толщину стенки принимают

s' ³ min {max {sк; s1}; + c}; (123)

определяют по формуле (119) при r = 0;

sк определяют по п. 5.3.1 при Dк = D;

s1 определяют по п. 5.3.3.

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 

5.3.9.3. Допускаемое внутреннее избыточное давление принимают как большее из значения [р], определяемого по формуле (122) при r = 0, и меньшее из значений [р], определяемых по п. 5.3.1 при sк = s' и Dк = D и по п. 5.3.3.

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 

5.3.10. Пологое коническое днище, нагруженное наружным давлением

5.3.10.1. Расчетные формулы применимы для действия наружного давления при условии

a1 > 70°.

5.3.10.2. Допускаемое наружное давление определяют по формуле (88), допускаемое давление в пределах пластичности по формуле (89) и допускаемое давление в пределах упругости по формуле

, (124)

где ; (125)

. (126)

 

(Измененная редакция, Попр. 1997)

 



i>10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • Далее ⇒