Upload
others
View
16
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HRN M.E2.251HRN M.E2.251 –– Proračun Proračun konusnih plaštevakonusnih plašteva izvrgnutihizvrgnutihunutarnjem ili vanjskom tlakuunutarnjem ili vanjskom tlaku
Marina MALINOVEC PUČEKMarina MALINOVEC PUČEK
GA GA –– 3. vježba3. vježba
http://www.ejbowman.co.uk
1. PREDMET NORME I PODRUČJE PRIMJENE
- za konusne plašteve izvrgnute unutarnjem ili vanjskom tlaku,
- odnos na širem kraju konusa:
HRN M.E2.251HRN M.E2.251 Proračun konusnih plašteva izvrgnutih Proračun konusnih plašteva izvrgnutih unutarnjem ili vanjskom tlaku unutarnjem ili vanjskom tlaku
2. VEZA S DRUGIM NORMAMA
• M.E2.250 – Proračun dijelova pod tlakom - Opći zahtjevi
• M.E2.254 – Proračun cilindričnih plašteva izvrgnutih vanjskom tlaku
• M.E2.256 – Proračun izreza u cilindrima, konusima i kuglamaizvrgnutim djelovanju unutarnjeg tlaka
1.0001.0 21 ≤−−
≤s
e
Dccs
3. OZNAKE I JEDINICE
p – proračunski tlak, [bar]
se – izvedena debljina stijenke konusnog plašta na širem kraju, [mm]
s – potrebna debljina stijenke konusnog plašta na širem kraju, [mm]
K – proračunska čvrstoća, [N/mm2]
S – stupanj sigurnosti, [−]
DODACI
c1 – dodatak koji uzima u obzir smanjenje debljine stijenke, [mm]
c2 – dodatak na koroziju i trošenje, [mm]
c3 – dodatak za debljinu stijenke pod vanjskim tlakom, [mm]
c4 – konstrukcijski dodatak, [mm]
Ds – vanjski promjer konusnog plašta na širem kraju, [mm]
Du – unutarnji promjer konusnog plašta na širem kraju, [mm]
Dk – proračunski promjer, [mm]
β – proračunski koeficijent, [-]
ϕ – kut konusa, [°]
ψ– kut otklona, [°]
r – unutrašnji radijus prijevoja, [mm]
KOEFICIJENT VALJANOSTI ZAVARENOG SPOJA
νk - koeficijent valjanosti zavarenog spoja kružnog zavara, [-]
νu - koeficijent valjanosti zavarenog spoja uzdužnog zavara, [-]
( )[ ]11 sincos12 ϕϕ ⋅+−⋅+⋅−= xrsDD esk
Konusni plaštevi s prevojem
( )21 ccsDx es −−⋅=( )[ ]11 sincos12 ϕϕ ⋅+−⋅+⋅−= xrsDD esk
Konusni plaštevi bez prevojaPlitki konusni plašt
( )21 ccsDx es −−⋅=
4. STUPANJ SIGURNOSTI
Konusni plašt izvrgnut unutarnjem tlaku:
- prema normi HRN M.E2.250 (Tablice 2 i 3)
Konusni plašt izvrgnut vanjskom tlaku:
- stupanj sigurnosti prema normi HRN M.E2.250 (Tablice 2 i 3) povećava se za 20%, osim za sivi lijev i broncu (vrijednosti se ne povećavaju)
5. KOEFICIJENT VALJANOSTI ZAVARENOG SPOJA
νk - koeficijent valjanosti zavarenog spoja kružnog zavara, [-]
νu - koeficijent valjanosti zavarenog spoja uzdužnog zavara, [-]
Konusni plašt izvrgnut vanjskom tlaku: νk = νu = 1.0
- ako udaljenost kružnog zavara od prijevoja iznosi najmanje 0.5xtada je ⇒ νk = 1.0
6. OSLABLJENJA NASTALA ZBOG IZREZA
⇒ prema normi
HRN M.E2.256 – Proračun izreza u cilindrima, konusima i kuglama
izvrgnutim djelovanju unutarnjeg tlaka
Udaljenost x od prevoja: ( )21 ccsDx es −−⋅=
7. DODACI
c1 – dodatak koji uzima u obzir smanjenje debljine stijenke, [mm]
c2 – dodatak na koroziju i trošenje, [mm]HRN M.E2.250HRN M.E2.250
005.021 <−−
S
e
Dccs
c4 – konstrukcijski dodatak, [mm]
274 1021 sDc ⋅⋅+= −Ako je ⇒
inače ⇒ 04 =c
Ako je Ds > 50 mm ⇒⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−⋅=
sDc 50123
c3 – dodatak za debljinu stijenke pod vanjskim tlakom, [mm]
8. PRORAČUNA) KONUSNI PLAŠTEVI IZVRGNUTI UNUTARNJEM TLAKU
A1) Proračun prema naprezanju u smjeru izvodnice plašta
KONUSNI PLAŠTEVI S PREVOJEM
4321
40cccc
SKpD
sk
s ++++⋅⋅
⋅⋅=
ν
β
νk - koeficijent valjanosti zavarenogspoja kružnog zavara
uzdužna naprezanja – PRORAČUN SAVIJANJA
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= ψββ ,
sDr
Proračunski koeficijent β :
KONUSNI PLAŠTEVI BEZ PREVOJA (r = 0)
- ψ ≤ 30°
- obostrano zavareni šav
- dužina oba plašta koji se spajaju iznosi najmanje 2x
4321
40cccc
SKpD
sk
s ++++⋅⋅
⋅⋅=
ν
β
( )21 ccsDx es −−⋅=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛== ψββ ,01.0
sDr
Proračunski koeficijent β :
A2) Proračun prema naprezanju u cirkularnom smjeru
211cos
1
20cc
pSK
pDs
u
k ++⋅−⋅⋅
⋅=
ϕν
νu - koeficijent valjanosti zavarenog spoja uzdužnog zavara
tangencijalna ili obodna naprezanja – PRORAČUN ISTEZANJA
1, cos2 ϕ⋅
⋅= i
updl
A
vu slA ⋅=,σ
Postupak izjednačenja površina:
σσ AAp p ⋅=⋅
Ap – površina opterećenja, [m2]Aσ – površina materijala, [m2]
Srednje obodno naprezanje:
u
upu A
Ap
,
,
σ
σ ⋅=
Postupak izjednačenja površina za konusni plašt
1
,
cos2 ϕσ
⋅⋅
⋅=
v
Kiu s
dp
Srednje radijalno naprezanje:
2p
r −=σ
1
,
cos4 ϕσ
⋅⋅⋅
=v
Kil s
dpSrednje uzdužno naprezanje:
lu σσ ⋅= 2⇒
REFERENTNO (SLOŽENO) NAPREZANJE − KONUSNI PLAŠT
ulr σσσ <<
2p
r −=σ
Hipoteza tangencijalnih naprezanja: minmax σσσ −=V
Srednje referentno naprezanje u KONUSNOM plaštu:
< <
ruV σσσ −=
1
,
cos2 ϕσ
⋅⋅
⋅=
v
Kiu s
dp
1
,
cos4 ϕσ
⋅⋅⋅
=v
Kil s
dp
⇒
⇒
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−−
⋅⋅⋅
=2cos2 1
, ps
dp
v
KiV ϕ
σ1
,
cos1
2 ϕσ⋅
−⋅⋅
=p
dps
V
kiv
1
,
cos1
2 ϕν⋅
−⋅⋅
⋅=
pSK
dps
u
kiv
SK
dopV ==σσ
Primjer raspodjele naprezanja u konusnom plaštu s prevojem
A3) Proračun plitkih konusnih plašteva ( ϕ1 > 70°)
( ) 211
10903.0 cc
SKprDs
k
s ++⋅⋅
⋅⋅−⋅=ν
ϕ
PLITKI KONUSNI PLAŠT S PREVOJEM
Ako udaljenost kružnog zavara od prevoja iznosi najmanje:
( )1
21
cos5.0
ϕccsD es −−⋅
⇒ νk = 1
KONUSNI PLAŠTEVI BEZ PREVOJA (r = 0)
211
10903.0 cc
SKpDs
k
s ++⋅⋅
⋅⋅⋅=ν
ϕ
B) KONUSNI PLAŠTEVI IZVRGNUTI VANJSKOM TLAKU
1
21
cos2 ϕ⋅+
= sss
DDD
⇒ HRN M.E2.254 – Proračun cilindričnih plašteva izvrgnutih vanjskom tlaku
KONUS = CILINDAR promjera:
Ds1 – vanjski promjer šireg kraja konusa, [mm]Ds2 – vanjski promjer užeg kraja konusa, [mm]