Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания)

1. Условия нагружения при испытаниях:

Расчётная температура, T:	20 °C
Расчётное внутреннее избыточное давление (с учётом гидростатического), p:	5,507 МПа
Расчётный изгибающий момент, M:	4,402∙104  Н м
Расчётное поперечное усилие, Q:	7178 Н
Расчётное осевое сжимающее усилие, F:	1,263∙106  Н

По ГОСТ Р 52857.1-2007 расчёт на прочность при испытаниях допускается не проводить, если выполнено условие:

=1.35 * 4,02 * 147 / 136

= 5,866 МПа ³ 5,507 МПа

6. Расчёт на прочность и устойчивость по гост р 52857.2-2007

Допускаемые напряжения для материала 12ХМ при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):

[s]20=

h* Re/20 / nT =

1 * 220 / 1,1 =

200 МПа

Модуль продольной упругости для материала 12ХМ при температуре T = 20 °C:

E20=	2,15∙105  МПа

Гладкая обечайка, нагруженная внутренним избыточным давлением (п. 5.3.1)

Расчётная толщина стенки с учётом прибавок:

= (5,507 * 3200) / (2 * 200 * 1 – 5,507) + 2,8

=47,47 мм

47,47 мм £ 52  мм

Заключение: Условие работоспособности выполнено

Допускаемое давление:

=

2 * 200 * 1 * (52 – 2,8) / (3200 + 52 – 2,8)

=6,057 МПа

6,057 МПа ³ 5,507  МПа

Заключение: Условие прочности выполнено

Минимальное расстояние между “одиночными” штуцерами:

= 2 * (3200 * (52 – 2,8))1/2

= 793,6 мм

Расчётная длина для расчёта от действия осевой силы:

l_F = 1,023∙10⁴  мм

Обечайка, нагруженная осевым сжимающим усилием (п. 5.3.4)

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности:

=

3,142* (3200 + 52 – 2,8) * (52 – 2,8) * 200

=1,004∙108  Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости:

=

310 * 10-6 * 2,15∙105 * 32002 / (1,8) * (100 * (52 – 2,8) / 3200 )2.5

=1,111∙109  Н

Приведённая длина:  l_пр = 2,047∙10⁴  мм

Гибкость:

=

2.83 * 2,047∙104 / (3200 + 52 – 2,8)

=17,8

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости:

=

3,142* (3200 + 52 – 2,8) * (52 – 2,8) * 2,15∙105 / (1,8) * (3,142 / 17,8)2

=1,87∙109  Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости:

=

min {1,111∙109 , 1,87∙109 }

=1,111∙109  Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие:

=

1,004∙108 / (1 + (1,004∙108 / 1,111∙109 )2)1/2

=1∙108  Н

1∙10⁸  Н ³ 1,263∙10⁶   Н

Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено