Приложение I (обязательное). Геометрические допуски. Конструкции оболочек

Приложение I
(обязательное)

Геометрические допуски. Конструкции оболочек

I.1 Общие положения

Оценка геометрических отклонений должна выполняться на основе представительной выборки образцов при отсутствии нагрузок (за исключением собственного веса) и, если возможно, при граничных эксплуатационных условиях. Если геометрические отклонения не удовлетворяют геометрическим допускам, сформулированным в настоящем приложении, каждый вид коррекции, например выпрямление, следует анализировать и принимать индивидуально.

I.2 Допуски на отклонение от округлости

Для круглых замкнутых оболочек отклонение от округлости следует оценивать с помощью коэффициента U_r (см. рисунок I.1), определяемого следующим образом:

,

(8)

где - максимальный измеренный внутренний диаметр;

- минимальный измеренный внутренний диаметр;

- номинальный внутренний диаметр.

Измеренный в определенной точке внутренний диаметр равен наибольшему расстоянию между этой точкой и другой точкой с такой же оси координат на другой стороне оболочки. Для определения наибольшего и наименьшего значений диаметра следует провести соответствующее число измерений.

Рисунок I.1 - Измерение диаметров для оценки отклонения от округлости

Коэффициент отклонения от овальности U_r должен удовлетворять условию

,

(9)

где допустимый коэффициент отклонения от округлости для класса существенных допусков на изготовление.

Значения коэффициента допуска отклонения от овальности приведены в таблице I.1.

Таблица I.1 - Значения допусков для коэффициента отклонения от овальности

Класс допуска	Интервал диаметра
	d < 0,5 м	0,5 м < d< 1,25 м	d  1,25 м
Класс 1	0,030	0,015 + 0,0200 (1,25 - d)	0,015
Класс 2	0,020	0,010 + 0,0133 (1,25 - d)	0,010
Класс 3	0,014	0,007 + 0,0090 (1,25 - d)	0,007
Класс 4	0,010	0,005 + 0,0067 (1,25 - d)	0,005

I.3 Случайный эксцентриситет, полученный в результате изготовления

В соединениях стенки оболочки перпендикулярно мембранным сжимающим усилиям случайный эксцентриситет следует оценивать с помощью измеряемого общего эксцентриситета е_общ и заданного смещения е_задан:

,

(10)

где - случайный эксцентриситет в результате несовпадения срединных поверхностей соединяемых пластин (см. рисунок I.2, а);

- эксцентриситет между срединными поверхностями соединяемых пластин (см. рисунок I.2, b);

- проектное смещение между центрами поверхностей соединяемых пластин (см. рисунок I.2, с).

Случайный эксцентриситет е_а должен соответствовать максимально допустимому эксцентриситету для класса существенных допусков на изготовление. Значения для максимального эксцентриситета в результате изготовления приведены в таблице I.2.

Случайный эксцентриситет е_а следует также оценивать с помощью коэффициента случайного эксцентриситета U_e, получаемого по формуле

,

(11)

где - средняя толщина пластин в соединении.

р - идеальная геометрия соединения
а) Случайный эксцентриситет (допуск при изготовлении) при одинаковых толщинах соединяемых пластин	б) Предусмотренное проектом смещение при изменении толщины пластины без случайного эксцентриситета	в) Общий эксцентриситет (случайный при изготовлении плюс предусмотренный проектом) при изменении толщины пластины

Рисунок I.2 - Случайный эксцентриситет и предусмотренное проектом смещение в соединении

Коэффициент случайного эксцентриситета должен удовлетворять условию

,

(12)

где - коэффициент случайного эксцентриситета для класса существенных допусков.

Значения коэффициента максимально допустимого случайного эксцентриситета приведены в таблице I.2.

Таблица I.2 - Значения максимально допустимого случайного эксцентриситета

Класс допуска		ea
Класс 1	0,30	еа  4 мм
Класс 2	0,20	еа  3 мм
Класс 3	0,14	еа  2 мм
Класс 4	0,10	еа  1 мм

Примечание - Предусмотренные проектом смещения в оболочках со ступенчатой толщиной стенок и соединениями внахлестку рассмотрены в ЕН 1999-1-5. Они не относятся к геометрическим несовершенствам.

I.4 Допуски на вогнутость (выпуклость)

Прибор для измерения вогнутостей следует использовать в каждом направлении (см. рисунок I.3) и в меридиональном направлении, и в направлении вдоль окружности. Меридиональный прибор должен быть прямым, а прибор для измерений в направлении вдоль окружности должен иметь искривление, равное номинальному радиусу r срединной поверхности оболочки. Для сфер следует использовать прибор для измерений в направлении вдоль окружности.

ig = ig,x и в случае осевого сжатия по меридиану	и в случае сжатия по окружности или сдвига
а) Измерение по меридиану	b) Измерение в направлении вдоль окружности
ig = ig,x или ig,w или	ig = ig,x или , или ig,w или , или
с) Измерение поперек сварного шва специальным прибором	d) Измерение в направлении вдоль окружности поперек сварного шва
а - сварной шов (w); б - вогнутость вовнутрь (х)

Рисунок I.3 - Измерение глубины вогнутости

Глубину начальных вогнутостей в стенке оболочки следует измерять с помощью датчиков на расчетной длине l_g, в соответствии с таблицей I.3.

Таблица I.3 - Расчетная длина

Нагрузка	Направление	Расчетная длина
Осевое сжатие	Меридиональное или вдоль окружности, включая направление поперек сварных швов
Круговое сжатие или сдвиг	Вдоль окружности	, но , где l - длина сегмента оболочки по оси
Любые сжимающие напряжения	Поперек сварных швов, в меридиональном направлении и вдоль окружности	или , при , где tmin - толщина наиболее тонкой пластины в сварном шве

Определение глубины вогнутости проводят с помощью коэффициентов вогнутости U_{0, x}, и U_{0, w}:

.

(13)

Значение коэффициентов U_{0, x}, и U_{0, w} должно удовлетворять условиям:

,

(14)

где - коэффициент допуска на вогнутость для выбранного класса допуска.

Значения коэффициента максимально допустимого случайного эксцентриситета U_{0, max} приведены в таблице I.4.

Таблица I.4 - Значения для коэффициента допуска на вогнутость U_{0, max}:

Класс допуска	Значение U0, max для граничных условий (ВС)
	ВС1r, ВС2r	ВС1r, ВС2r
Класс 1	0,016
Класс 2	0,010
Класс 3	0,006
Класс 4	(f0 в Н/мм2)	(f0 в Н/мм2)

I.5 Допуск на плоскостность граничных поверхностей

Если оболочка постоянно поддерживается другими конструкциями (например, опирается на фундамент), то ее отклонение от плоскостности по контактной поверхности должно иметь местный наклон в направлении обхвата .

Значение составляет:  = 0,1 % = 0,001 рад.