Приложение А (рекомендуемое). Методика определения толщин стенок штампованных и штампосварных тройников

Приложение А
(рекомендуемое)

Методика
определения толщин стенок штампованных и штампосварных тройников

А.1 Условные обозначения

Следующие условные обозначения, показанные на рисунке А.1, относятся только к приложению А:

D - наружный диаметр основной (магистральной) трубы тройника, м;

- внутренний диаметр ответвления тройника, измеряемый в продольной плоскости симметрии на уровне образующей наружной поверхности основной трубы, м;

d - наружный диаметр ответвления тройника, м;

- высота расчетной зоны усиления тройника, м;

- расчетная толщина стенки условной трубы, имеющей диаметр присоединяемой трубы к магистрали тройника и материал тройника, м, определяется в соответствии с требованиями 13.2.1;

- расчетная толщина стенки условной трубы, имеющей диаметр присоединяемой трубы к ответвлению тройника и материал тройника, м, определяется в соответствии с требованиями 13.2.1;

- расчетная толщина стенки основной трубы тройника, м;

- расчетная толщина стенки ответвления, м;

- толщина стенки ответвления, измеряемая в продольной плоскости симметрии на расстоянии от образующей наружной поверхности основной трубы, м;

- радиус закругления наружной поверхности сечения тройника в продольной плоскости симметрии, м;

- полудлина расчетной зоны усиления тройника, м.

А.2 Исходное условие прочности тройника

Условие прочности тройника, которое соответствует принципу замещения площадей, представляется в виде условия

.

(А.1)

Входящие в неравенство (А.1) составляющие расчетной площади усиления тройника определяются на основании геометрических размеров рисунка А.1 по формулам:

;

(А.2)

;

(А.3)

;

(А.4)

,

(А.5)

в которых коэффициент K и геометрические размеры вычисляют по формулам:

;

(A.6)

;

(A.7)

;

(A.8)

;

(A.9)

;

(A.10)

;

(A.11)

,

(A.12)

где - коэффициент несущей способности тройника;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать в зависимости от конкретной технологии изготовления тройников.

Рисунок А.1 - Сечение тройника продольной плоскостью симметрии (фрагмент)

Для тройников по схеме а) рисунка А.1 для предварительных расчетов допускается принимать значения коэффициента равными = 1,15. Для тройников по схеме б) рисунка А.1 (при = ) из выражений (А.11), (А.12) следует, что = 1.

Коэффициент определяется по формуле

при ,

при .

(А.13)

Значения радиуса закругления , мм, могут находиться в пределах

.

(А.14)

Для предварительных расчетов величина может быть принята по формуле

.

(A.15)

А.3 Определение коэффициента несущей способности тройника

Коэффициент несущей способности тройника определяется на основании равенства (А.1), выражений (А.2) - (А.15) и допущения о том, что расчетные толщины стенок и пропорциональны соответствующим диаметрам

,

(A.16)

.

(A.17)

Уравнение (A.17) является нелинейным относительно искомого неизвестного . Решение следует выполнять методом последовательных приближений, задаваясь каким-либо значением и проверяя выполнение условия (А.17). В качестве конечного значения следует принять его минимальное значение (при заданной точности вычислений), при котором удовлетворяется условие (А.17).

Для тройников, у которых отношение диаметра ответвления к диаметру магистрали выводится из условия

,

(А.18)

коэффициент принимается (без решения уравнения (А.17)) равным коэффициенту, вычисленному при .

Расчетное значение коэффициента несущей способности тройника , используемое далее для определения всех необходимых размеров тройника, принимается из условия

,

(А.19)

где - значение коэффициента , найденное из уравнения (А.17).

А.4 Упрощение уравнения (А.17) для варианта конструкции тройника по схеме а) рисунка А.1

Учитывая, что для данной конструкции тройника = 1, уравнение (А.17) упрощается и приобретает вид формулы

.

(A.20)

A.5 Расчетные и номинальные толщины магистрали и ответвления тройника

Расчетная толщина магистрали тройника находится по формуле (А.10), а расчетная толщина ответвления - по формуле (А. 12).

Номинальные толщины стенок магистрали и ответвления тройника устанавливаются в соответствии с принятой практикой изготовления тройников.

Примечания

1 Допускается выполнять расчет по уравнению (А.17) при конкретных значениях радиуса закругления , полудлины и высоты указанных в технических условиях предприятия-изготовителя. При этом принятые в расчете значения и не могут превышать значений, получаемых из выражений (А.7) и (А.8) соответственно.

2 Допускается конструкция тройника без удлинительного кольца при условии, что высота удовлетворяет требованиям прочности тройника.

3 При решении уравнения (А.17) в качестве расчетных диаметров тройника следует принимать диаметры присоединяемых труб к магистрали и ответвлению тройника соответственно.

4 Высота выдавленной части ответвления тройника должна быть не менее величины .

5 Фактическая длина тройника не должна быть менее величины .