РД РТМ 26-07-250-82
Полый сварной диск поворотного затвора. Методика расчета на прочность

Утьсрщдопо

Организация п/л А-339с

ГлашшЛ инлснор

Л.Л.Зак

1932г.

Группа Г 18

РУКОЕОД/Ш51Л ТКХНИЧКСКИЛ МАТЕРИАЛ ПОПЫЛ CDAPH04 ДИСК ПОВОРОТНОГО ЗАТВОРА    РД РИ 2G-07- 250 -82

Методика расчета на прочность    Вводе»    впервые

Приказом по организации п/я А-3390    от    19.03_1982г.

Сг Г CV 1 Г. 1 ■ Г Г Г-
i : • Гг Р
Р я г. ' - г. с	_

jfc 29 срок действия установлен    с    01.01_1983г.

* Си А то очроничрние срока действия.

я. Q) ври к QeLfu>) >oc7# лроаяе?* * Зо &/93. до 01.01    -I92&V

ф бра\^л BeO'trdw#—do &/ &/. s€.

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) устанавливает норму и методы расчета на статическую и Циклическую прочность полых сварных дисков поворотных затворов, имеющих мягкие резиновые уплотнения иля жесткие прокладки я беелроклад очные соединения*

РТМ распространяется на расчет дисков поворотных затворов, эксплуатирующихся в условиях отсутствия резких теплосмен при рабочей температуре среды, не превышающей 3G0°C для углеродистых и низколегированных сталей и 450°С для хромоникелевых аустенитных сталей.

.т?.^и-погл1Доп:.7, г.ата Ьзам.кнв# Инв^ДУбл, Подпои дата -Y fs-JZsy

РД РТМ 26-07-250-82 Стр. 2

I. 0Б1Щ ПОЛОЖЕНИЯ

I.I* Р1М предназначен для расчета на статическую и циклическую прочность полого сварного диска, образованного из кольца постоянного сечения, двух одинаковых секторов сферических оболочек и двух ушек (чергея), значения геометрических параметров которого удовлетворяют следующим условиям:

РИЛ допускается применять для расчета дисков, образованных из оболочек вращения с иной формой меридиана (эллиптической, овальной). В этом случае в расчет вводится радиус эквивалентного по габаритам секте сферической оболочки:

Т*нв#додл.| Иодп.и дата Шзам.тлШ Инв^дубл^ Поддай дата

PJI, РТ.,: ИО-ПУ-:’- о-га Сгг). 3

I - кольцо; 2 - сектор сферической оболочки;3 - ушко; 4 - вал; 5 - подшипник; 6 - корпус.

кВрддетц

РД Рта 2S-07-250-S2 Стр. 4

1,2. FfM предусматривает приближенную оценку прочности диска о использованием двух расчетных схем:

-    диск нагружен с обоих сторон одинаковым равномерным расчогным давлением среди, реакции опор равны нулю (первач схема нагружения);

-    диск нагружен с одной стороны равномерным расчетным давлением среды и оперт только на валы (вторач схема нагружения). От валов на каждое ушко передается сила Q а момент М , равные:

> м-Q'Ly.

t-. t ;

о

e

Vj

s

ai

x

S

1

t:

g

о

3

*

4.

V

«4

I

Плечо момента принимается равным расстоянию от оередины толщины стенки корпуса до середины сирины 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)/,.

Принимается, что сила 0 передается на кольцо в виде равное мерной погонной силы, действующей на расчетной длине ушка. Для расчета напряжений в сварном шве, соединяющем ушко с кольцом, расчетная длина ушка принимается равной

Для расчета напряжений в сферическое секторах расчотная длина ушка принимается равной

L_c-=    i5D_e +Н_в+0,5Н_К

1.3. РИЛ предусматривает оцонку прочности диска в следующих расчетных сечениях:

-    при оценке статической прочности - в центре 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.

Инв}Едодл. Подл.и дата Взам.идвА Инв#дубл, Подл.я дата

I    I    1

РД m Z,-0'?~2Z'J-b2 _Стр .5

1_#4. Расчетное даилгшн* и расчетная температура выбираются следующим образом:

-    при оценке статической прочности расчетное давление р и расчетная температура принимается равными рабочего дшлению г. рабочей темлературо среди;

-    при оцолке циклической прочности требуется определить расчетный перепад давлений A pi и число циклов нагружения Щ для каждого режима эксплуатации. Под расчетным перепадом давлений понимается разность между наибольшим я наименьшим перепадом давлений

по диску в течение шила нагружения. Циклом нагружения называется изменение перепада давлений по диску от минимума до максимума я обратно до минимума. Расчетная температура принимается равной наибольшей температуре среды в течение цикла нагружения. В расчете могут но учитываться режимы эксплуатации, для которых расчетный перепад давлений составляет менее 10# от рабочего давления.

1.5. Расчетные толщины стенок принимаются равными разности между исполнит ельныш толщинами и прибавкой на коррозионпый и эрозионный износ и технологические допуски.

1*6. Механические характеристики материалов принимаются в соответствия с расчетной температурой по данным ТУ, ГОСТов или друлзй действующей нормативно-технической документация.

При оценке прочности свар]щх соединений принимаются механические характеристики материала того элемента (включая сварной шов), для которого получаются самые низкие значения допускаемых напряжений и допуокаемых циклов нагружения.

1.7. Условные обозначения, применяемые в расчетных формулах, приведены в справочном приложении.

'Ирз.'бПодя.ШолПфИ дата [Вза11пшв.^?:?|Ияр.У^уДя-[ТТо^-и

РД РТГЛ 26-07-250-82 Стр. 6

2. МЕТОДДОЛ РАСЧЕТА ДИСКА НА СТАТИЧЮШ)

ПРОЧНОСТЬ

2.1.    Критериями статической прочности диска являются приведенные напряжения, определяемо в расчетных сечениях диска согласно теории наибольших касательных напряжения. Для кольца и ушок используются отеркневые расчетные схем, поэтому для них приведенные напряжения совпадают с напряжениям в поперечном сечении. В центро диска приведенное напряжение, учитывающее общее пзгибное напряжение практически совпадает с общим мембранным напряжением (<э)₄ , поэтому оцешса прочности производится только по (<э)₄ •

2.2.    Допускаемые напряжения определяются 1сак произведение номинального допускаемого напряжешш на коэффициент понижения запаса статической прочности.

Номинальное допускаемое напряжение принимается мсяьшшд из двух величия [б_и]-тиг(%х. ;    .    „_г    =7,5    ;    =    .

Т $ •

Коэффициенты понижения запаса прочности выбираются в зависимости от категории напряжения:

-    для общего мембранного напряжения в центре сферического сектора, растягивающих напряжений в кольце и ушке и срезающих напряжений в ушке п_п = 1,0 - в случае нормальных условий эксплуатация я

П_п = 1,35 - в случае нарушения нормальных условий эксплуатации;

-    для сумм общих изгибннх я местных мембранных напряжений на краю сферического сектора, изгибных и растягивающих напряжений в кольцо и ушко п_п принимается равным ; П_п = 1,3 - в случае нормальных условий эксплуатации л п_п а 1,5 - в случав нарушения нормальных условий эксплуатации.

Йдвйшадд! Пппп-я латя (Вяд.м.яян^е .иив&тубд.! Дшьл дата.

■ &-~&4    ~/.0£><£7\__

РД гтл аз-07-;га-г-:> сто. 7

Нарушением порг’ллыпх условии эксплуатации считается повышенно давления среди более, чем на 15£ по сровионию с рабочим давлением, например, при гидравлическом ударе,

2,3, Общио мембраншю напряжения в центре сферического сектора

(4⁼ 2~н_с^; (4⁴ W > feL * i³⁵N •

2.4, Местные мембранные напряжения на краю сферического сектора (первая схема нагружения).

(4 =(&1'(№Жм2Ф_е +fl_zcos^2cP_c -2) ;

,_, Jz.lL.. ₊ М.

П — 1/ V/    ^ * fl — ЬиНк . grj • 7Х-

2 “i * ft ц

2.5,    Растягивающие напряжения в кольце (первая схема нагружений.

(4° ^|**Я^И ^ (4441 :

W„*4KfeJ .

2.6.    Су юла местных мембранных и общих язгибных напряжений на краю сферического сектора ( вторая схема нагружения).

(4    2лтщ)    I    fusing}

Стр. 8

РД РТА 26-07-250-82

2.7. Напрасная среза в ушко

п * Ш

Q + Ви

м* =•

2 6- К

;    (r)_s± 0,65[6„] ;

(r)^07S[6„j

2.8. Сумма растягивающих и изгибных напряжений в сварном пшо, соединяющем ушко с кольцом

Q

6МЁ>п

⁼ (В.-И.К ^т (Ц-Ь1)1,п. '

”.-0,7; (6)_e±l3MJ;

ИлаУдодл J Попп.и лата дамьдам Идв^дубж Додал дата S.-d4\    __

ГД ГГ,/» У.-07-; . -2 Стр

3. ШОШ'Л РАСЧЕТА ДИСКА IL\

1ШШЧЬСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

3.1.    В качестве критерия циклической прочности диска пршиз/д-ется кооЦациснт суммарного усталостного поврс/денпл I сварного шва, соединяющего у сто с кольцом» Коэффициент 1 определяется да ociiodo лилейного суммирования усталостных повреждений, воoiшкавдих на каждом отдельно взятом реялш эксплуатации. Коэффициент I не доляея превышать допускаемое значение

I =^1_{ ^ [i] ;    [I]-Q3.

3.2.    Усталостное повреждение на I -том режиме равно отношению заданного и допускаемого числа циклов натруявная

г__.

^ll W.

Допускаемое число циклов [ft/A рассчитывается согласно л. 3.5 в зависимости от амплитуды условных упругих напряжений d_e<-и коэффициента асимметрии цикла r_L

3.3.    Амплитуда условных упругих напряжений определяется по фор

мулам

* - Qt '* ₊ -IMiby K . и ₌Л / . Г) ^

⁶°^l 2&-i)L_a (B?-B³JU ' ^{Ml Qi L} ' ^    *

Коэффициент концентрации деформаций принимается равным:

-    в случав наличия непровара К = 9;

-    в случае отсутствия непровара ( 6_Ш = 0) К * 3.

3.4. Коэффициент асимметрии цикла равен

N» (^)бпц’ц ¹ (6)_етах

9iD²APl

^1%т^п1пплп-к дата Бзам.янз: ХнаУ-дубл Подп.и_дат; 4 \**£•*&?    1    —

РД ?ГД 26-07- 250-02    Ctj^

10

^гд° (⁶ki„    .    (б1

'в тая ~ напряжения (6)₆    ,    соотсет-

ствупцио наименьшему и наибольшему значениям порепада давления среди по диску в течеяло с - того цикла нагруявния.

3.5, Допускаемое число ццяаов нагруяендя на i - том рскиме эксплуатации определяется как меньшее из двух значений, вцчасленных по 1ормудам:

Г Nib

! 0,25 Е tn-^r

i +о ,чл+и i-Z{

«.25 е

ⁿ«

1 ⁺⁰#Vl3r

t-'d

Руководитель пседпрлягля п/я Г-4745

Главный ияхепср предприятия п/я Г-1745

Зам,главного инженера Заведующий отделом 161

Заведующий отделом 118, руководитель тема

.И.Косих

M.r.CapaiuioB О*Н.Шпаков М, И. Власов

РДДзарашвиди

йВ555511Потгп^и пата Взаа.днв|* Инв^яуг^.Попп.Й дата 2-&4\t*0£-u&7     |_

ГД FT4    Стр.    II

ир/ло:шб

Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

D    - диамотр диска, мм;

D_H    - внутренний диамотр кольца, мм;

D_e    - диамотр вала, мм;

R - радиус орсдишюй поверхности Дорического сектора, мм; в_к    - ширина кольца, мм;

by    - ширина ушка, мм;

£>_ш    -    ширина непровара сварного шва, мм;

LnLy- расстояние от серодшш толщины стенки корпуса до середины ширины ушка и условное плечо момента от реакции опоры, мм;

I— ш ^л L'c ~ расчетные длины ушка при определении напряжений в сварном шве, соединяющем ушко с кольцом, и в сферическом секторе,мм;

Н    -    высота диска, мм;

Н_с    -    расчетная толщина сферического сектора, мм;

Н_к    -    расчетная толщина кольца, мм;

Hg    -    наименьшее расстояние от поверхности вала до    кольца,    м?л;

Н_с    -    высота сечения ушка при его расчете на срез,    мм;

Ф    -    угол между нормалью к ДерическоЙ оболочке и    осью    вращения

диска, рад;

-    угол, соответствующий пересечению средилной поверхности Деры и срединной плоскости диска, рад;

-    угол, соответствущлй краю Дерического сектора, рад;    ,

р    -    расчетное давление среды, МПа;

АО/ - расчетный перепад давлений для I -того режима эксплуатация, МПа;

б_т и (Ь$ - предел текучести и предел прочности материала при расчетной температуре, МПа;

РД РТМ 26-07-250-82 Стр. 12

Е - модуль упругости материала, МПа;

- коэффициент Пуассона и относительное поперечное суже

ние материала;

-    сила, передаваемая от вала на ушко, Н;

-    момент, передаваемой от вала на ушко, И • мм;

-    приведенные напряжения в расчетных сечениях диска при нормальных условиях эксплуатации; МПа;

(feприведенные напряжения в расчета сечениях диска при нарушения нормальных условий эксплуатации, МПа;

((d)ai ~ амплитуда условных упругих напряжений с учетом концентрации в сзарном пве, соединяющем ужо с кольцом да i - том режиме эксплуатация, МПа;

[б] я &] “ допускаемое напряжение и номинальное допускаете напряжение, 1иЯа;

Q

м

я fa] - заданное п допускаемое чясло циклов нагружения да с -том ролаиле эксплуатация;

- коэффициент усталостного повреждения на L -том режиме эксплуатация;

I и - расчетный и допусяаемый суммарные коэффициенты усталостного повреждения;

Н_т ^ипв - коэффициенты запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности при оценке статической прочности; ^пв ¹¹ н_у - коэффициенты запаса прочности по напряжениям и числу циклов при оценке циклической прочности;

П_п - коэффициент, понижающий запас статической прочности;

/?_с    -    коэффициент    прочности сварного шва;

к - коэффициент колценграция деформаций в сварном шве,

$

РЛ РГМ    Сто.    13

ЛИСТ РКГИСТГА1Ш ИЗКЕНОМЙ РД РГМ 26-07-230-82

Изм.

ЛЗ'-’ОН

лен

тяе

Номер л иегов (странно

XV.с- яо-

ICH-

i!iX

Письмо    J73    от    13    06    96 из У про

poibumhto хилическо2о и //^omO/vos

стр о рии i

B'JX

/3

шшулп-

рован-

hioc

Ho.v.ep документа

j&*7. / Уэм Z

Подпись

7ЯЗ>

/У С-сл^1

Hob.(D

Дата

£03 о 7 /7-о г. 9 г

о л ем и о по у /чо. ими и о

О/ 04 97

Срок

введения

изменения