Upload
lybao
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HRN M.E2.258HRN M.E2.258 –– Proračun Proračun PRIRUBNICAPRIRUBNICA
Marina MALINOVEC PUČEKMarina MALINOVEC PUČEK
GA GA –– 5. vježba5. vježba
VIJČANI SPOJ
VIJCIHRN M.E2.257
PRIRUBNICAHRN M.E2.258 BRTVA
ČELIČNE PRIRUBNICE PREMA DIN NORMAMA
Prirubnice s grlom za zavarivanje
Ravne prirubnice(PN6 − PN10)
Slijepe prirubnice(PN6 − PN100)
Slobodne prirubnice za cijevi
Okrugle prirubnice s navojem
PRIRUBNICE S GRLOM ZA ZAVARIVANJE
DIN 2631 / PN 6DIN 2632 / PN 10DIN 2633 / PN 16DIN 2634 / PN 25DIN 2635 / PN 40DIN 2636 / PN 64DIN 2637 / PN 100DIN 2638 / PN 160
RAVNE PRIRUBNICE
DIN 2573 / PN 6DIN 2576 / PN 10
SLOBODNE PRIRUBNICE
DIN 2641 / PN 6DIN 2642 / PN 10DIN 2655 / PN 25DIN 2656 / PN 40
SLIJEPE PRIRUBNICE
DIN 2527 / PN 6DIN 2527 / PN 10DIN 2527 / PN 16DIN 2527 / PN 25DIN 2527 / PN 40DIN 2527 / PN 64DIN 2527 / PN 100
Standardna prirubnica s grlom
za zavarivanje
http://www.h-behle.de
SPOJ PRIRUBNICA S GRLOM ZA ZAVARIVANJE
SPOJ SLOBODNIH PRIRUBNICA
1. PREDMET NORME I PODRUČJE PRIMJENE
HRN M.E2.258HRN M.E2.258 Proračun Proračun prirubnicaprirubnica
PREDMET NORME – proračun prirubnica kao dijelova posuda pod tlakom
– kružne prirubnice od čelika, čeličnog lijeva, lijevanog
željeza i obojenih metala, do unutarnjeg promjera 3600 mm
2. VEZA S DRUGIM NORMAMA
HRN M.E2.250 – Proračun dijelova pod tlakom. Opći zahtjevi.
3. OPĆE ODREDBE
Prirubnice se izvode kao:
→ kovane
→ bešavno valjane
→ lijevane
→ savijene iz profila ili čeličnih traka
→ sučeono zavarene
→ izrezane iz lima
4. OZNAKE I JEDINICE
ds – vanjski promjer prirubnice, [mm]
du – unutrašnji promjer prirubnice, [mm]
dl – promjer rupe za vijke, [mm]
dD – srednji promjer brtve, [mm]
dt – promjer diobenog kruga vijaka, [mm]
dF – promjer prirubnice na prijelaznom dijelu, [mm]
hA – ukupna visina prirubnice, [mm]
hF – visina oboda prirubnice, [mm]
sl – debljina stijenke grla, [mm]
pF – površinski tlak, [mm]
sF – debljina prirubnice na prijelaznom dijelu, [mm]
S – stupanj sigurnosti materijala pri proračunskoj temperaturi, [−]
S’ – stupanj sigurnosti materijala pri ispitnoj temperaturi, [−]
W – moment otpora prirubnice, [mm3]
K – proračunska čvrstoća materijala prirubnice pri proračunskoj temp., [N/mm2]
K20 – proračunska čvrstoća materijala prirubnice pri temperaturi 20°C, [N/mm2]
5. PRORAČUN
Proračun čvrstoće provodi se zajedno s proračunom vijaka i brtvi !
Prirubnički spoj dimenzionira se za slijedeća tri opterećenja:1. RADNO opterećenje2. UGRADNO opterećenje (prije djelovanja tlaka)3. ISPITNO opterećenje (ako je pi > 1.3⋅p)
NE provodi se naknadni proračun
standardne cijevne prirubnicedo otvora 600 mm
visina oboda prirubnice hFHRN M.E2.258HRN M.E2.258
Za dimenzioniranje prirubnica mjerodavan je veći moment otpora W :
Za RADNO stanje:
aK
SFW SB ⋅
⋅=
Za UGRADNO stanje:
DDV aK
SFW ⋅
′⋅=
20
PRIRUBNICE ZA ZAVARIVANJE S KONUSNIM PRIJELAZOM
Provjeravaju se u presjecima:• A – A• B – B• C – C (prema potrebi)
Slika 1 i 2. Prirubnica za zavarivanje s konusnim prijelazom
Slika 2a. Prirubnica za zavarivanje s konusnim prijelazom
Proračunska dvostruka širina prirubnice:
'2 Lus dddb ⋅−−=
Slika 3. Umanjeni promjer rupe za vijke dL’
Pomoćne vrijednosti Z i Z1 iznose:
( ) 2FFu ssdZ ⋅+=
( ) 2111 4
3 ssdZ u ⋅+⋅=
Potrebna visina oboda prirubnice:
bZWhF
−⋅=
27.1
Poprečni presjek A-A
2Fut sdd
a−−
=
2Dt
Ddd
a−
=
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
Potrebna visina oboda prirubnice:
Poprečni presjek B − B
bZWBhF
127.1 −⋅⋅=
Moraju biti zadovoljeni uvjeti:
0.15.0 ≤−
≤F
FA
hhh
3.01.0 1 ≤+
≤b
ss F
Pomoćna vrijednost B određuje se prema izrazu:
( )121
1
22
1
21
BBbs
Bbs
Bm
m
⋅+⋅⋅
+
⋅⋅
+=
Slika 4. Pomoćna vrijednost B
ili ⇒ Slika 4:
21ss
s Fm
+=
F
FA
hhhB −
=1
2lut sdda −−
=
2Dt
Ddd
a−
=
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
Poprečni presjek C − C
Dimenzioniranje prirubnice prema presjecima A-A i B-B − nerealno male debljine hF ⇒ obvezna je provjera presjeka C-C prema izrazu:
( )'24
LsF dd
Wh⋅−⋅
⋅=
π
1aK
SFW SB ⋅
⋅=
120
aK
SFW DV ⋅
′⋅=
− RADNO stanje:
− UGRADNO stanje:
Uzima se veći moment otpora !
a1 – apscisa težišta, [mm]
PRIRUBNICE ZA PRIVARIVANJE − RAVNE PRIRUBNICE
Slika 6 i 7. Privarena prirubnica
'2 2 Ls dddb −−=
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
PRIRUBNICE ZA PRIVARIVANJE − RAVNE PRIRUBNICE
'2 2 Ls dddb −−=
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
Slika 3. Umanjeni promjer rupe za vijke dL’
Pomoćna vrijednost Z :
( ) 211 ssdZ u ⋅+=
Potrebna visina oboda prirubnice:
21sdd
a ut −−=
2Dt
Ddd
a−
=
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
bZWhF
−⋅=
42.1
2ddb s −=
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
Pomoćna vrijednost Z :
Slika 8. Privareno prirubno ojačanje
( ) 211 ssdZ u ⋅+=
Potrebna visina oboda prirubnice:
21sdda us −−
=
2Ds
Ddda −
=
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
0' =Ld
PRIVARENO PRIRUBNO OJAČANJE
bZWhF
−⋅=
42.1
UNUTRAŠNJA PRIVARENA PRIRUBNICA
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
Slika 9. Unutrašnja privarenaprirubnica
Pomoćna vrijednost Z : ( ) 211 ssdZ ⋅+=
Potrebna visina oboda prirubnice:
Krak djelovanja sile u vijku:− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
'2 Lu dddb −−=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−⋅+= )12
2
21Dd
daaa
21
1sdd
a t +−=
42 1
2sdd
a D ⋅+−=
2Dt
Ddd
a−
=
bZWhF
−⋅=
42.1
SLOBODNE PRIRUBNICE
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
Potrebna visina oboda prirubnice:
Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:
Slika 10. Slobodna prirubnica
'2 Lus dddb ⋅−−=
24dd
aa tD
−==
bWhF ⋅= 27.1
Provjera površinskog tlaka između privarenog prirubnogojačanja i slobodne prirubnice:
224
27.1u
SBF dd
Fp
−⋅=
pF ne smije biti veći od najmanje vrijednosti proračunske čvrstoće
PRIRUBNICA ZA ZAKLOPNE VIJKE
Slika 11. Prirubnica za zaklopne vijke
Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:
Pomoćna vrijednost Z :
( ) 211 ssdZ u ⋅+=
Potrebna visina oboda prirubnice:
21sdd
a ut −−=
2Dt
Ddd
a−
=
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno i ispitno stanje:
− ugradno stanje:
0' =LdVanjski promjer ⇒ ds*
us ddb −= *
bZWhF
−⋅=
42.1
PRIRUBNICA S BRTVOM PO CIJELOJ POVRŠINI
Slika 12. Prirubnica s brtvom po cijeloj površini
21sdd
a ut −−=
0=Da
Krak djelovanja sile u vijku:
− radno stanje:
− ugradno stanje:
Potrebna visina oboda prirubnice:
nddWCh
LtF ⋅−⋅
⋅⋅=π
2
Oblik Oblik prirubniceprirubnice Koeficijent Koeficijent CC
Zavarena Zavarena prirubnicaprirubnica 0.90.9
Sve ostale Sve ostale prirubniceprirubnice 1.11.1
SLOBODNA PRIRUBNICA S RAZDIJELJENIM ULOŽNIM PRSTENOM
Slika 13. Prirubnica s razdijeljenim uložnim prstenom
Proračun uložnog prstena na smicanje:
KdSF
h SBE ⋅
⋅⋅=
1
4.0
1
38.1dWhE ⋅=
Proračun uložnog prstena na savijanje:
Moment otpora:
UGRADNO stanje: 220
aK
SFW DV ⋅′⋅
=
2aK
SFW SB ⋅⋅
=
212
2dd
a−
=
RADNO stanje:
Površinski tlak: 221
27.1dd
Fp SB
F −⋅=
Slika 13. Prirubnica s razdijeljenim uložnim prstenom
Proračun presjeka cijevne stijenke he na savijanje
Visina ojačavanja koja je stvorena urezivanjem kanala za uložni prsten mora iznositi najmanje:
dWhR ⋅= 91.1
Moment otpora prirubnice:
UGRADNO stanje: 320
aK
SFW DV ⋅′⋅
=
3aK
SFW SB ⋅⋅
=RADNO stanje:
21
3dd
a−
=
RAZDIJELJENA SLOBODNA PRIRUBNICA
Slika 14. Razdijeljena slobodna prirubnica (jedan prsten)
Proračun kao i za slobodne prirubnice !
Korisna dvostruka širina prirubnice:
Potrebna visina oboda prirubnice:
Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:
'2 Lus dddb ⋅−−=
24dd
aa tD
−==
bWhF ⋅= 54.2
RAZDIJELJENA SLOBODNA PRIRUBNICA
Slika 15. Razdijeljena slobodna prirubnica (dvostruki prsten s
pomaknutim razrezima)
Proračun kao i za slobodne prirubnice !
Korisna dvostruka širina prirubnice:
Potrebna visina oboda prirubnice:
Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:
'2 Lus dddb ⋅−−=
24dd
aa tD
−==
bWhF ⋅= 91.1
NAVRNUTA PRIRUBNICA
Slika 16. Navrnuta prirubnica
Korisna dvostruka širina prirubnice:
Potrebna visina oboda prirubnice:
Krak djelovanja sile u vijku za radno i ugradno stanje:
'2 LFs dddb ⋅−−=
2Ft
Dddaa −
==
bWhF ⋅= 27.1
Otpornost navoja prema smicanju:
FF
SB
dhF
SK
⋅⋅⋅
≥π
2
6. PRORAČUNSKA ČVRSTOĆA
Proračunska čvrstoća ⇒ HRN M.E2.250
6. STUPANJ SIGURNOSTI
Stupanj sigurnosti ⇒ HRN M.E2.250
K cilindričnog priključka < K prirubnice
uzima se umanjena vrijednost debljine stijenke s, s obzirom na odnos vrijednosti čvrstoće