4.3.6.1. Приводимая методика расчета укрепления отверстий применима, если отклонение оси штуцера от перпендикуляра к поверхности детали не превышает 15°.
4.3.6.2. Если диаметр отверстия превышает наибольший допустимый диаметр неукрепленного отверстая, определенный согласно п. 4.3.5, то должна быть увеличена толщина стенки детали или укреплено отверстие при помощи усиленных штуцеров, накладок, отбортовок или разными способами одновременно.
Неукрепленным следует считать отверстие, не имеющее усиливающих деталей в виде штуцера или трубы с толщиной стенки, превышающей необходимую по расчету на прочность на внутреннее давление, или приварной накладки, вытянутой горловины или отбортованного воротника. Использование других способов укрепления может быть допущено по согласованию со специализированными научно-исследовательскими организациями.
4.3.6.3. Сумма компенсирующих площадей укрепляющих деталей доляиіа удовлетворять условию
Zf=fa + fn + f^(d-d0)s0,
Где fs — компенсирующая площадь штуцера, мм2, Fn — компенсирующая площадь накладки, мм!; Fw — компенсирующая площадь наплавленного металла сварных швов, мм ;
S0 — минимальная расчетная толщина стенки детали при ф = 1 и с = 0, мм; определяется по формулам раздела 3.
Для отверстия, укрепленного отбортовкой, в формулах, определяющих сумму укрепляющих площадей X/, вместо компенсирующей площади штуцера f Следует использовать компенсирующую площадь отбортованного элемента fb или fbs.
4.3.6.4. При укреплении одиночного отверстия детали до заданного значения коэффициента прочности ф^ сумма компенсирующих площадей укрепляющих деталей должна удовлетворять условию
Где (роа — коэффициент прочности детали, ослабленной неукрепленным одиночным отверстием; определяется согласно п. 4.3.2.
4.3.6.5. При укреплении отверстий в ряду с одинаковыми диаметрами до заданного значения коэффициента прочности фс сумма компенсирующих площадей укрепляющих деталей должна удовлетворять условию
Где фа — коэффициент прочности детали, ослабленной рядом неукрепленных отверстий; определяется согласно пп. 4.3.3 и 4.3.4.
Если из двух соседних отверстий при равных значениях диаметров укрепляется до заданного значения фс только одно отверстие, то сумма компенсирующих площадей должна быть удвоена.
4.3.6.6. Величину компенсирующих площадей укрепляющих деталей следует определять по формулам:
Для наружных штуцеров, конструкция которых соответствует рис. 4.9, а:
F. = 2hs[(s,-c)-s0s];
Для пропущенных штуцеров, конструкция которых соответствует рис. 4.9, б:
Л = 2hX(s, — С) — S0s) + 2hSl{sЛ — с);
Для накладок, конструкция которых соответствует рис. 4.9, в:
Fn = 2bnsn;
|
Рис. 4.9. Укрепление отверстий: а ~ укрепление наружным штуцером; б — укрепление проходным штуцером; в — укрепление накладкой; г — укрепление вытянутой горловиной; s0t при одинаковой марке стали |
Для отбортованного внутрь воротника в выпуклом днище, конструкция которого соответствует рис. 4.6:
Где минимальная расчетная толщина стенки воротника должна быть определена по формуле
, = рD— ■
Для отбортованного наружу воротника в выпуклом днище или для вытянутой горловины цилиндрической детали, конструкция которых соответствует рис. 4.9, г:
Fbs = 2(ЛЬя — hb)[(sa — С) — s0a] + 2hb[(sb — С) — s0J.
Для сварных швов, присоединяющих штуцера или накладки с укрепляемой деталью, компенсирующая площадь fw принимается равной сумме площадей выступающих участков наплавленного металла без учета усиления шва в соответствии с рис. 4.10, а, б, в.
Компенсирующая площадь шва накладки, удаленного от края отверстия на расстояние, превышающее
Ъп =TjDm(s+ sn — с), не должна учитываться в расчете.
При одновременном использовании двух штуцеров (наружного и вваренного с внутренней стороны) или двух накладок (наружной и внутренней) компенсирующая площадь этих деталей должна суммироваться.
Используемое при расчете значение высоты штуцера hs должно приниматься равным размеру по чертежу на конкретный штуцер, но не более определенного по формуле
При одновременном укреплении отверстия штуцером и накладкой высота укрепленной части штуцера H принимается без учета толщины накладки.
|
|
|
Рис. 4.10. Расчетная высота углового шва (Дт1П): а — шов наружного штуцера; б — шов утопленного штуцера; В — шов проходного штуцера |
Используемое при расчете значение высоты штуцера hgl или высоты воротника hbl со стороны внутренней поверхности детали должно приниматься равным размеру по чертежу на конкретный штуцер или воротник, но не более определенного по формулам:
Ли -0,5^/(4,-с);
К =0^(d + sb)(sb-c).
Используемое при расчете значение ширины накладки Ъп должно приниматься равным размеру по
І чертежу на конкретную накладку, но не более определенного по формуле
Bn=y]Dm{s+sn-c).
Если металл укрепляющей детали (штуцера или накладки) обладает меньшей прочностью, чем металл укрепляемой детали (барабана, коллектора, трубы, выпуклого днища), то компенсирующая площадь укрепляющей детали должна быть увеличена пропорционально отношению допускаемого напряжения укрепляемой детали к допускаемому напряжению укрепляющей детали.
Более высокая прочность укрепляющей детали в расчет не должна приниматься.
Избыточная толщина штуцера (трубы) может учитываться в компенсирующей площади штуцера fg Только в том случае, если штуцер приваривается швом с полным проваром толщины стенки барабана (коллектора, днища или самого штуцера).
Значения минимальных расчетных толщин штуцеров s0 при ф = 1 и с = 0 следует определять по разделу 3.
4.3.6.7. При расчете укрепления двух отверстий, имеющих разные размеры укрепляющих деталей, компенсирующие площади /в, fn и fb следует определять по формулам п. 4.3.6.6 для каждой кромки отверстий, причем коэффициент 2 в указанных формулах следует заменить на 1. При определении суммы компенсирующих площадей X/ следует использовать среднеарифметическое значение площадей, вычисленных для каждой кромки.
4.3.6.8. Минимальные размеры сечения сварных швов Дт п, Д1п1 n, Д2т п (по ГОСТ 2601 — расчетные высоты углового шва), соединяющих приварные штуцера или накладки с расчетными деталями, должны удовлетворять следующим условиям:
Для штуцеров в соответствии с рис. 4.10, а, б
H s
ДПші-ЗД-Т"1; ВО всех случаях Aimn>sa;
Высота штуцера Ля — по п. 4.3.6.6;
Для накладок в соответствии с рис. 4.9, в
Д Мі > 2-1ЬА
Іішпт ~ 2 mm —
^я п
Ширину накладки Ъп и ее наружный диаметр Dn Следует принимать согласно рис. 4.9, в.
В формулах использованы значения коэффициентов прочности сварных соединений, значения которых указаны в п. 4.2.2.