Конические обечайки, нагруженные осевыми усилиями

5.4.1. Гладкие конические обечайки, нагруженные осевой растягивающей силой

5.4.1.1. Толщину стенки определяют по формуле

s _к ³ s _к.p + c, (127)

где . (128)

5.4.1.2. Допускаемая растягивающая сила

[ F ] = pD ₁(s _к - c) j_т [s] cos a₁. (129)

5.4.2. Гладкие конические обечайки, нагруженные осевой сжимающей силой

5.4.2.1. Расчетные формулы применимы при условии

a₁ £ 70°.

5.4.2.2. Допускаемую осевую сжимающую силу [ F ] определяют по формуле

, (130)

где допускаемая осевая сила из условия прочности

[ F ]_п = p D_F (s _к - c)[s] cos a₁ (131)

и допускаемая осевая сила из условия устойчивости в пределах упругости

; (132)

(133)

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

5.4.3.1. Расчетные формулы применимы при выполнении условий п. 5.3.3.1.

5.4.3.2. Допускаемую осевую растягивающую или сжимающую силу [ F ] из условия прочности переходной части определяют по формуле

, (134)

где коэффициент формы b₅ = max {1,0; (2b+1,2)}. (135)

Коэффициент b определяют по формуле (98) или по диаграмме (см. черт. 28).

5.4.4. Соединение конической и цилиндрической обечаек с укрепляющим кольцом (черт. 21в).

5.4.4.1. Расчетные формулы применимы при выполнении условий п. 5.3.4.1.

5.4.4.2. Допускаемую осевую растягивающую или сжимающую силу [ F ] из условия прочности переходной части определяютпо формуле

, (136)

где b₆ = max {1,0; 2b_о}. (135)

Коэффициент b_о определяют по формуле (106), в которой следует принять В₃ = -0,35.

5.4.4.3. Проверку сварного шва укрепляющего кольца выполняют по п. 5.3.4.5.

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

5.4.5.1. Расчетные формулы применимы при выполнении условий п. 5.3.5.1.

5.4.5.2. Допускаемую осевую растягивающую или сжимающую силу [ F ] из условия прочности переходной части определяют по формуле

, (138)

где b₇ = max {1,0; b_т (2b+1,2)}. (139)

Коэффициенты b и b_т определяют по формулам (98) и (112) или по диаграммам (черт. 28 и 30).

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

5.4.6.1. Расчетные формулы применимы привыполнении условия п. 5.3.6.1.

5.4.6.2. Допускаемую осевую растягивающую или сжимающую силу [ F ] из условия прочности переходной части определяют по формуле

, (140)

где b₈ = max {1,0; (2b_н-1)}. (141)

Коэффициент формы b_н определяют по формулам (118) или (117), или по диаграмме (черт. 32).

Конические обечайки, нагруженные изгибающим моментом

5.5.1. Допускаемый изгибающий момент рассчитывают по формулам:

- из условия прочности

, (142)

где расчетный диаметр D _p = D ₁ для конического перехода (черт. 23 ) и [ F ] определяют по (129).

из условия устойчивости

, (143)

где , (144)

, (145)

и D_F определяют по формуле (133).

Допускаемые осевые силы определяют [ F ] по п. 5.4.1.2;

[ F ]_п и [ F ] _Е по п. 5.4.2.2.

5.5.2. Соединения обечаек

5.5.2.1. Допускаемый изгибающий момент из условия прочности переходной части определяют по формуле

, (146)

где допускаемую осевую силу [ F ] определяют по формулам пп. 5.4.3.2, 5.4.4.2, 5.4.5.2 и 5.4.6.2.

Сочетания нагрузок

5.6.1. Условия применения формул

Если коническая обечайка нагружена давлением, осевой силой и изгибающим моментом и сумма эквивалентных давлений от этих нагрузок, определяемых по формулам

; , (147)

составляет для соответствующего расчетного диаметра менее 10% рабочего давления, то коническую обечайку рассчитывают только на действие давления.

5.6.2. Совместное действие нагрузок

При проверке прочности или устойчивости для совместного действия нагрузок в формулах (148) и (150) для расчетного наружного давления подставляют минус р, а для осевой сжимающей силы минус F. Изгибающий момент М всегда принимают со знаком плюс.

5.6.2.1. Гладкие конические обечайки.

В случае действия наружного давления необходимо проверить условия устойчивости по формуле

. (148)

Кроме того, должна быть выполнена проверка устойчивости от отдельных нагрузок

|р| £ [p]; |F| £ [F]; |M| £ [M]. (149)

Допускаемые нагрузки [ р ], [ F ], [ М ] определяют по пп. 5.3.2.3, 5.4.2.2 и 5.5.1. Проверку проводят, если не выполнено условие п. 5.6.1 хотя бы для одного из расчетных диаметров конической обечайки.

При внутреннем давлении в формуле (148) следует принять р = 0.

5.6.2.2. Переходные части конических обечаек

Кроме проверки условий прочности от отдельных нагрузок по формулам (149), необходимо проверить выполнение условия

, (150)

где [р], [ F ], [ М ] - допускаемые нагрузки для переходной части обечайки. Проверку проводят, если не выполнено условие п. 5.6.1 при D _p = D.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

 

Таблица 5