Законодательная база Российской Федерации

"НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. РД 10-249-98" (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 25.08.1998 N 50) (разделы 10 - 12) (ред. от 13.07.2001)

10.6.1.1. При расчете на статическую прочность определяются напряжения от всех нагрузок, действующих на подвеску, с учетом коэффициентов прочности сварных соединений. Проверка условий прочности производится последовательно в зависимости от нагружающих факторов в соответствии с п. 10.3.1.

10.6.2.1. С учетом выбранных размеров балок потолочного перекрытия определяются их прогибы от монтажной, эксплуатационной и сейсмической нагрузки. Определение прогибов балок потолочного перекрытия необходимо для установления величины перераспределения нагрузок между подвесками котла.

10.6.2.2. По действительному прогибу хребтовой или межхребтовой балки при расчетной нагрузке (монтажной, эксплуатационной и сейсмической) определяется разность просадок пружин крайних и средних подвесок fnn, при этом коэффициент неравномерности (перегрузки) K вычисляется по формуле

,

где принимается согласно п.10.5.5. При нормальных условиях эксплуатации , при сейсмическом воздействии .

Если при монтаже проводится выравнивание нагрузок на подвески с помощью гидродомкрата, то fn определяется по прогибу балки от разности Рэ - Рм.

При сейсмическом воздействии расчет производится для или в случае выравнивания нагрузок для . Коэффициент неравномерности не должен превышать 1,4.

10.6.2.3. Для наиболее нагруженных подвесок производится проверка прочности с учетом найденного коэффициента неравномерности K.

10.6.3.1. Общие мембранные напряжения от растяжения силой Qq определяются по формуле

,

где - для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения (d1 = da(ds));

67 - принимается согласно п.10.4.1 при наличии стыкового шва.

10.6.3.2. Средние напряжения от внутреннего давления в полом круглом сечении (в подвесной трубе) тяги определяются согласно разделу 3 Норм.

10.6.3.3. Максимальный изгибающий момент, действующий на тягу, определяется по формуле

,

где - параметр;

- для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения тяги.

Если kl >= 3, то .

10.6.3.4. Общие изгибные напряжения, возникающие от момента Mbq, определяются по формуле

,

где - для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения.

10.6.3.5. Изгибающий момент m_sq, воспринимаемый резьбой, зависит от длины втулки l_вт и разницы между внутренним диаметром втулки и диаметром тяги 2s = Dвт - da:

,

где

- для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения тяги.

Если полученное значение Msq превосходит значение Mbq, следует принимать Msq = Mbq.

10.6.3.6. Изгибные напряжения, возникающие в резьбе от момента Msq, определяются по формуле

где - для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения.

10.6.3.7. Напряжение кручения в резьбе при затяге гайки определяется по формуле

где - для сплошного круглого сечения;

- для полого круглого сечения;

- крутящий момент, действующий на подвеску;

Qq - усилие при затяге гайки;

- коэффициент, зависящий от трения в резьбе; определяется по табл.10.5.

Таблица 10.5

Коэффициент	Качество поверхности
0,10	Чисто обработанные поверхности при наличии смазки
0,13	Чисто обработанные поверхности без смазки и грубо обработанные поверхности при наличии смазки
0,18	Грубо обработанные поверхности без смазки

При использовании гидродомкрата в целях выравнивания нагрузок на подвески Mк = 0. Не допускается затяг гаек тарельчатых пружин под нагрузкой.

10.6.3.8. В соответствии с разделом 5 Норм для расчетных сечений вычисляются три главных нормальных напряжения o1, o2, o3, которые представляют собой алгебраическую сумму действующих в одном направлении напряжений от приложенных к расчетному сечению нагрузок.

10.6.3.9. Проверка условий прочности производится последовательно в соответствии с табл. 10.2 в зависимости от нагружающих факторов и приложенных усилий.

10.6.3.10. Напряжение среза в резьбе определяется по формуле

где hs - высота рабочей части резьбы, мм.

Проверка условия прочности производится согласно п.10.3.1.

10.6.4.1. Напряжение смятия в шарнирах определяется по формуле

Формула справедлива при условии 1,0 =< D_h / Da =< 1,1.

10.6.4.2. Средние касательные напряжения, вызванные действием срезывающих усилий в валике, определяются по формуле

10.6.4.3. Напряжение смятия в шарнирах с овальным отверстием (см. рис. 10.1) определяется по формуле

10.6.4.4. Общие мембранные напряжения в проушине с круглым отверстием от растягивающего усилия определяются по формуле

10.6.4.5. Общие мембранные напряжения в проушине с овальным отверстием от растягивающего усилия определяются по формуле

где E_0h - длина отверстия, мм.

10.6.4.6. Общие мембранные напряжения в проушине с овальным отверстием от растягивающего усилия определяются по формуле

где E_0h - длина отверстия, мм.

10.6.4.7. Проверка условия прочности производится согласно п.10.3.

10.6.5.1. Максимальная локальная нагрузка в пластине (см. рис.10.1) узла соединения подвески с экраном определяется по формуле

Q_L = KQq / n_pl,

где n_pl - число пластин, шт.;

K - коэффициент неравномерности; определяется по табл.10.6.

Таблица 10.6

Рис. 10.7. Типы опорных плит

10.6.5.2. Общие мембранные напряжения в пластине от усилия Q_L определяются по формуле

где Fpl = e_pl s_pl - площадь поперечного сечения пластины, мм ;

- коэффициент прочности, определяемый согласно п.10.4.1 (при наличии стыкового шва).

10.6.5.3. Общие изгибные напряжения в пластине от смещения определяются по формуле

где l_pl - смещение пластины, мм:

10.6.5.4. Проверка условия прочности производится согласно п.10.3.

10.6.6.1. Эквивалентное напряжение в прямоугольной опорной пластине (рис.10.8) с рядом отверстий от усилия Q определяется по формуле, справедливой для любых размеров плиты в плане:

где c* - коэффициент, принимаемый в зависимости от способа опирания плиты и вариантов нагружения по табл.10.7.

Таблица 10.7

Примечания: 1. Для промежуточных значений коэффициенты определяются линейной интерполяцией ближайших значений с округлением до 0,1 в большую сторону.

2. При a < 2 коэффициенты определяются линейной экстраполяцией с округлением до 0,1 в большую сторону.

Рис. 10.8. Варианты нагружения:
a - нагружение по контуру отверстия; б - нагружение по ширине кольца

Для плиты, защемленной по опорным кромкам (тип I на рис. 10.8), c* = c11, если нагрузка распределена по контуру отверстия, и c* = c12, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Для плиты, свободно опертой по опорным кромкам (тип I), c* = c21, если нагрузка распределена по контуру отверстия, и c* = c22, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Коэффициенты c12 и c22 соответствуют передаче нагрузки через гайку, внутренний диаметр которой равен диаметру отверстия в опорной плите (рис.10.9).

Параметр a определяется как отношение расстояния между опорными кромками к диаметру отверстия:

a = a / r,

где расстояние a принимается равным расстоянию между стенками опорных балок

Параметр определяется как отношение расстояния между центрами отверстий к диаметру отверстий:

= t / r

10.6.6.2. Эквивалентное напряжение в прямоугольной опорной плите с единичным отверстием (см. рис.10.8) от усилия Qq определятся по формуле, справедливой для любых размеров плиты в плане:

где c* - коэффициент, принимаемый в зависимости от способа опирания плиты и варианта нагружения по табл.10.8.

Таблица 10.8

Примечания: 1. Для промежуточных значений коэффициенты определяются линейной интерполяцией ближайших значений с округлением до 0,1 в большую сторону.

2. При a < 2 коэффициенты определяются линейной экстраполяцией с округлением до 0,1 в большую сторону.

Для плиты, у которой две противоположные кромки защемлены, а две другие свободны (тип II), c* = c31, если нагрузка распределена по контуру отверстия, и c* = c32, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Для плиты, у которой две противоположные кромки свободно оперты, а две другие свободны (тип II), c* = c41, если нагрузка распределена по контуру отверстия, и c* = c42, если нагрузка распределена по ширине кольца.

Для плиты, защемленной по контуру, при нагрузке, распределений по контуру отверстия (тип III), c* = c51.

Для плиты, свободно опертой по всему контуру, при нагрузке, распределенной по ширине кольца (тип III), c* = c62.

Параметр a определяется как отношение расстояния между опорными кромками к диаметру отверстия:

a = a / r.

Параметр y определяется как отношение длины опорных кромок к диаметру отверстия:

y = b / r.

10.6.6.3. Полученные значения эквивалентного напряжения не должны превышать 1,5[o] согласно п. 10.3.

10.6.7.1. Если радиус приложения нагрузки (радиус линии контакта r_к) не превосходит среднего радиуса шайбы, т.е. r_к =< r + R, то эквивалентное напряжение в конической шайбе от нагрузки при любом угле конусности определяется по формуле

10.6.7.2. Полученное значение эквивалентного напряжения не должно превышать 1,2[o] согласно п.10.3.

10.6.7.3. Напряжения от среза в опорном бурте конической шайбы

,

где r_b - наружный радиус бурта.

10.6.7.4. За счет большой длины зоны контакта сферической и конической шайб напряжения смятия в этой зоне оказываются значительно меньше допускаемых, поэтому проверка на смятие не производится.