Бырлар мен ыдыстарды беріктікке есептеу

Кә сіпшілік ішіндегі сұ йық тарды тасымалдайтын қ ұ бырлар сенімді болып, гидравликалық кедергілері аз жә не металл сыйымдылығ ы аса ү лкен болмауы қ ажет. Қ ұ бырларды беріктікке есептеу оларды жұ мыстық қ ысымғ а тө теп беруін, ал ыстық қ оспаларды тасымалдау кезінде температуралық ө згерулерге байланысты пайда болатын ұ заруларды есепке алатын компенсаторлардың саны мен тү рлерін анық тауғ а арналады. Жылутасығ ыштарды тасымалдау кезінде «Мемтаутехқ адағ алау» мен қ ондырғ ылардың қ ұ рылымы, ыстық су қ ұ бырлары мен бу қ ұ бырларын пайдалану мен куә ліктендіру Ережелерінің нұ сқ аулары бұ лжытпай орындалады.

«Мемтаутехқ адағ алау» ережелеріне жатпайтын қ ұ бырлардың қ ысымы немесе қ абырғ асының қ алың дығ ы мына формуламен анық талады:

, (7.1)

мұ ндағ ы, р-сынау қ ысымы; S’-қ ұ быр қ абырғ асының қ алың дығ ы; [ ] –шақ тау кернеуі; D_іш-қ ұ бырдың ішкі диаметрі.

Жоғ ары қ ысымда жұ мыс істейтін ыдысты есептеу негізін қ арастырайық (7.6-сурет). Жалпы алғ анда, кә сіпшілік ыдыстардың мынадай негізгі элементтері болады: сфералық тү бі (1), люк (2), цилиндрлі бө лігі (3) жә не конустық тү бі (4).

Ыдыстың цилиндрлі бө лігі жұ қ а немесе қ алың қ абырғ алы болуы мү мкін. Егер қ абырғ аның қ алың дығ ы ыдыстың диаметрінің 10%-дан кем болса, онда ондай ыдыс жұ қ а қ абырғ алы деп саналады.

Ыдыс қ абырғ асының шең берлік кернеуі былай анық талады:

, (7.2)

мұ ндағ ы, р – ішкі артық қ ысым; D_cp – цилиндрдің орташа диаметрі.

Жабық цилиндрде ішкі қ ысым ыдыстың тү біне осьтік кернеу тү сіреді. Оны былай анық таймыз:

, (7.3)

мұ ндағ ы, S – цилиндрдің қ абырғ асының қ алың дығ ы.

7.6-сурет. Вертикал ыдыстың корпусының сұ лбасы

Беріктіктің бірінші жә не ү шінші теорияларына сә йкес қ абырғ а қ алың дығ ы мен ең жоғ ары шақ тау қ ысымының мә ні мына формулалармен есептелінеді:

, (7.4)

, (7.5)

мұ ндағ ы, R_z – шақ тама кернеу; – дә некерленген тігістің беріктік коэффициенті; с – тотығ уғ а қ осымша қ алың дық (0, 004).

Ыдыстарды тексеруге беріктіктің тө ртінші теориясын қ олдану ұ сынылмайды.

Қ алың қ абырғ алы ыдыстарда ең ү лкен кернеу қ абырғ аның ішкі бетінде орын алады жә не оның қ алың дығ ы мына байланыс бойынша анық талады:

, (7.6)

мұ ндағ ы, r_вн – цилиндрдің ішкі радиусы.

Ыдыстардың тү птері, ә сіресе ү стің гі жағ ы, кө п жағ дайда эллиптикалы болып келеді. Соғ ан байланысты мұ ндай пішінді қ абырғ алар ү шін келесі формулаларды қ олдануғ а болады:

, (7.7)

, (7.8)

мұ ндағ ы, у_э – ыдыс тү бінің артық кернеулі коэффициенті, 7.7-сурет бойынша қ абылданады.

7.7-сурет 7.8-сурет

Эллиптикалық тү птегі пайда болатын кернеу былай есептелінеді:

(7.9)

немесе,

. (7.10)

Ыдыстың астың ғ ы тү бі кө п жағ дайда конусты болып келеді. Оның қ абырғ асының қ алың дығ ы мен шақ тау қ ысымы келесі формулалармен есептелінеді:

, (7.11)

, (7.12)

мұ ндағ ы, D_вн – ыдыс тү бінің цилиндрлі жақ тауының ішкі диаметрі; – конустың жасаушысының вертикалғ а тү сіретін кө лбеу бұ рышы.

Конустық тү птің цилиндрлі жақ тауына біріккен жерінде майыстыру кернеуі пайда болады, сондық тан оны мынадай байланыстармен тексеруге болады (мұ ндағ ы, r< 0, 2D болу керек 7.6-суретті қ араң ыз):

, (7.14)

, (7.15)

мұ ндағ ы, у – пішін факторы (7.8-сурет); с₁ – тотығ уды есепке алатын қ осымша, жасау шақ тамасы мен жақ таудың тартылымы; R_из – майысудың шақ тамалық кернеуі.

Ыдыстарда жө ндеу кезінде қ ажет болатын тү рлі люктерді жасау кезінде цилиндрлі қ абырғ аның немесе оның тү бінің беріктігі кү рт тө мендеп кетеді. Сондық тан люктің ернеуіне қ осымша металл сақ ина дә некерленеді жә не оның ауданы люктен кесіп алынғ ан металдың ауданынан анағ ұ рлым ү лкен болуы керек. Егер люкке арналғ ан қ има дә некерленген тігістің бойымен орналасса, онда оның қ алың дығ ы ыдыстың қ абырғ асының негізгі қ алың дығ ына тең болады, ал сақ инаның сыртқ ы диаметрі люктің диаметрінен екі есеге ү лкен болуы керек. Люктің басқ адай орналасу жағ дайларында аталғ ан ө лшем арнайы анық тамалы кестелерден табылады.

Ыдыстарды беріктікке есептеу кезінде дә некерлену тігісінің беріктік коэффициенті енгізілген. Оның мә нін, ә детте 0, 9-0, 95 аралығ ында таң дап алады. Шақ тау кернеулері ыдыстардың жұ мыс істеу жағ дайына (температура, қ ысым) жә не олардың элементтерінің материалдарына байланысты қ абылданады.