VIJČANI SPOJ VIJCI HRN M.E2.257 PRIRUBNICA HRN M.E2.258 BRTVA

Transcript

1 VIJČANI SPOJ PRIRUBNICA HRN M.E2.258 VIJCI HRN M.E2.257 BRTVA

2 Prirubnički spoj cjevovoda na parnom stroju Prirubnički spoj cjevovoda Prirubnički spoj s mjernim uređajem za mjerenje protoka Slijepa prirubnica na kraju cjevovoda

3 GA 5. vježba HRN M.E2.257 Proračun vijaka Marina MALINOVEC PUČEK

4 HRN M.E2.257 Proračun vijaka 1. PREMET NORME I PORUČJE PRIMJENE PREMET NORME proračun vijaka kao dijelova posuda pod tlakom za proračun vijaka, koji su kao elementi za spajanje opterećeni statički na istegnuće. Spojni vijak za generator od 75 MW

5 2. VEZA S RUGIM NORMAMA HRN M.E2.250 Proračun dijelova pod tlakom. Opći zahtjevi. HRN M.B1.023 Vijci s ustanovljenim svojstvima. Tehnički uvjeti. KRAUT

6 3. OPĆE OREBE ELASTIČNI VIJCI prema M.B1.265 do M.B1.268 za proračunske temperature veće od 300 C za proračunski tlak veći od 40 bara dužina tijela elastičnog vijka iznosi najmanje dvostruki promjer navoja BROJ VIJAKA mora biti djeljiv sa 4, a najmanje sa 2 takav da se dobije što manji razmak vijaka radi postignuća boljeg brtvljenja

7 d u 4. OZNAKE I JEINICE b korisna širina brtve, [mm] c 5 konstrukcijski dodatak, [mm] d srednji promjer brtve, [mm] d t d k promjer jezgre navoja vijka, [mm] d s promjer tijela vijka, [mm] d u unutrašnji promjer prirubnice, [mm] d t promjer diobenog kruga vijaka, [mm] e duža strana pravokutne ili eliptične ploče na sredini brtve, [mm] f kraća strana pravokutne ili eliptične ploče na sredini brtve, [mm]

8 k 0 koeficijente brtve za stanje pri ugradbi, [mm] k 1 koeficijente brtve za radno stanje, [mm] p proračunski tlak, [bar] A površina opterećena tlakom, [mm 2 ] n broj vijaka, [ ] K 20 proračunska čvrstoća materijala vijka pri temperaturi od 20 C, [N/mm 2 ] U srednji opseg brtve, [mm] X broj grebena brtve, [ ] ϕ pomoćna vrijednost, [ ] K υ otpor promjeni oblika materijala brtve pri proračunskoj temperaturi, [N/mm 2 ]

9 5. PRORAČUN Vijčani spoj se provjerava na tri opterećenja: 1. RANO opterećenje 2. UGRANO opterećenje (prije djelovanja tlaka) 3. ISPITNO opterećenje (ako je p i > 1.3 p)

10 KRUŽNI VIJČANI SPOJ S BRTVOM UNUTAR KRUGA RUPA Najmanja sila u vijcima za RANO stanje: = + + SB RB B B RB = = B p π d 40 p π 2 u B 2 2 ( d d ) 40 p = π d 10 S = 1.2 S u k 1 SB B B d u d t RB RB B B sila uslijed djelovanja tlaka na gornju površinu sila koja djeluje na prsten koji nije pokriven brtvom sila u brtvi

11 Najmanja sila u vijcima za ISPITNO stanje: Izrazi za sile u radnom stanju primjenjuju se i pri kontroli vijaka na ispitni tlak. Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje: V = π d k0 K Ako je sila pri ugradnom stanju V > SB, V se može zamijeniti s: V = V SB V

12 opušteno opterećenje brtvi u pogonu: metalne brtve : grebenasto profilirane brtve : υ = π d k0 K υ υ = π d X k0 K υ Spoj će pri ponavljanom opterećenju i rasterećenju brtviti ako je ispunjen slijedeći uvjet: υ SB Materijal brtve Meki aluminij Bakar Meko željezo Čelik Č.1214 Čelik Č.7430 Austenitni čelik K [N/mm 2 ] K υ, [N/mm 2 ] 100 C 200 C 300 C 400 C 500 C (5) (40) (80) Tablica 2. Otpori promjeni oblika K i K υ za metalne materijale brtvi

13 Tablica 1. Svojstva brtvi k 0 koeficijente brtve za stanje pri ugradbi, [mm] k 1 koeficijente brtve za radno stanje, [mm] KLINGERIT

14

15 KRUŽNI VIJČANI SPOJ S BRTVOM PREKO CIJELE POVRŠINE Najmanja sila u vijcima za RANO stanje: = + + SB RB B B RB B B = = p π d 40 p π 2 u 2 2 ( d d ) t 40 p = π d 10 t S u k 1 d = d t S = 1.2 RB B B sila uslijed djelovanja tlaka na gornju površinu sila koja djeluje na prsten koji nije pokriven brtvom sila u brtvi

16 Najmanja sila u vijcima za ISPITNO stanje: Izrazi za sile u radnom stanju primjenjuju se i pri kontroli vijaka na ispitni tlak. Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje: V = π dt k0 K Ako je sila pri ugradnom stanju V > SB, V se može zamijeniti s: V = V SB V

17 PRAVOKUTNI ILI RUGI VIJČANI SPOJ S BRTVOM UNUTAR KRUGA RUPA Najmanja sila u vijcima za RANO stanje za pravokutni raspored: SB = p 10 [ e f + 2 S ( e + f ) k ] 1 Najmanja sila u vijcima za RANO stanje za ostale rasporede: SB = p 10 ( A + S U k ) 1 S = 1.2 Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje za pravokutni raspored: V ( e + f ) k K = 2 0 Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje za ostale rasporede: V = U k0 K

18 Najmanja sila u vijcima za ISPITNO stanje: Izrazi za sile u radnom stanju primjenjuju se i pri kontroli vijaka na ispitni tlak. Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje: V = π dt k0 K Ako je sila pri ugradnom stanju V > SB, V se može zamijeniti s: V = V SB V

19 PRAVOKUTNI ILI RUGI VIJČANI SPOJ S BRTVOM PO CIJELOJ POVRŠINI Najmanja sila u vijcima za RANO stanje za pravokutni raspored: SB = p 10 [ e f + 2 S ( e + f ) k ] 1 Najmanja sila u vijcima za RANO stanje za ostale rasporede: SB = p 10 ( A + S U k ) 1 S = 1.2 Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje za pravokutni raspored: V ( e + f ) k K = 2 0 Najmanja sila u vijcima za UGRANO stanje za ostale rasporede: V = U k0 K

20 PRORAČUN PROMJERA VIJKA Promjer jezgre navoja d k za vijke, odnosno potrebni promjer tijela d s za elastične vijke: RANO STANJE d K n SB k = ds = Z + c 5 ISPITNO STANJE d s = Z K 20 SB n Z prema Tablici 3 ili prema UGRANO STANJE d s = Z K V 20 n Z = 4 S π ϕ ϕ = 0.75 ϕ = 1 neobrađene, paralelne površine nalijeganja površine obrađene skidanjem strugotina

21 Tablica 3. aktor sigurnosti S, pomoćne vrijednosti Z i ϕ Stanje i kvaliteta obrade Materijali s poznatom granicom plastičnosti i sigurnosti prema granici elastičnosti odnosno σb/ kod elastičnih vijaka kod vijaka s punim tijelom Materijali bez poznate granice s faktorom sigurnosti prema prekidnoj čvrstoći RANO STANJE S = 1.5 S = 1.8 S = 5.0 ϕ = 0.75 ϕ = 1.00 UGRANO I ISPITNO STANJE ϕ = 0.75 ϕ = 1.00 Z = 1.60 Z = 1.38 Z = 1.75 Z = 1.51 Z = 2.91 Z = 2.52 S = 1.1 S = 1.3 S = 3.0 Z = 1.37 Z = 1.49 Z = 2.26 Z = 1.18 Z = 1.29 Z = 1.95 ϕ = 0.75 ϕ = 1 neobrađene, paralelne površine nalijeganja površine obrađene skidanjem strugotina

22 6. PRORAČUNSKA TEMPERATURA Proračunska temperatura vijka ovisi o: vrsti prirubničkog spoja toplinskoj izolaciji Ako se temperatura posebno ne mjeri i ako vijci nisu neposredno izvrgnuti radnom mediju, za temperature veće od 50 C prihvaća se proračunska temperatura vijka niža od najveće temperature radnog medija za: a) slobodnu prirubnicu sa slobodnom prirubnicom 30 C b) čvrstu prirubnicu sa slobodnom prirubnicom 25 C c) čvrstu prirubnicu sa čvrstom prirubnicom 15 C

23 7. KOEICIJENT SIGURNOSTI Tablica 3. aktor sigurnosti S, pomoćne vrijednosti Z i ϕ Stanje i kvaliteta obrade Materijali s poznatom granicom plastičnosti i sigurnosti prema granici elastičnosti odnosno σb/ kod elastičnih vijaka kod vijaka s punim tijelom Materijali bez poznate granice s faktorom sigurnosti prema prekidnoj čvrstoći RANO STANJE S = 1.5 S = 1.8 S = 5.0 ϕ = 0.75 ϕ = 1.00 UGRANO I ISPITNO STANJE ϕ = 0.75 ϕ = 1.00 Z = 1.60 Z = 1.38 Z = 1.75 Z = 1.51 Z = 2.91 Z = 2.52 S = 1.1 S = 1.3 S = 3.0 Z = 1.37 Z = 1.49 Z = 2.26 Z = 1.18 Z = 1.29 Z = 1.95 ϕ = 0.75 ϕ = 1 neobrađene, paralelne površine nalijeganja površine obrađene skidanjem strugotina

24 8. OACI Z SB K n 20 mm c 5 = 3 mm SB 20 < Z < 50 K n c 5 = 65 Z 15 SB K n Z SB K n 50 mm c 5 = 1 mm

25