Jdi na obsah Jdi na menu
 


Mezipřírubové zaslepení

26. 2. 2014

   

1.Použité značky a jednotky

Poř. č.

Značka

Název veličiny

1.

p

tlak v potrubí

2.

(sigma)

napětí

3.

(sigma)dov

dovolené napětí

4.

F

síla působící na výseči desky

5.

Mo

vnitřní moment na výseči

6.

(fí)

úhel ohaničující výseč

8.

r

poloměr zaslepovací desky

9.

d

průměr zaslepovací desky

10.

s

tloušťka stěny zaslepovací desky

11.

smin

minimální tloušťka stěny zas.desky

12.

 

 

13.

 

 

 

2.Seznámení s problémem
 
            Rozumí se mezipřírubové zaslepení tam, kde je povolena trvalá deformace, nepatří sem např. typ "brýle", které umožňuje přehazovat např. zaslepení a clonu, kde je trvalá deformace  při montážních pracech na překážku. Takže zde je uveden výpočet, kde není zaručena nulová trvalá deformace (tj. deformace po odlehčení tlakem v potrubí), ale je zaručena bezpečnost a je zaručena integrita (celistvost) zaslebení bez jeho porušení. 
               Jsou zde uvedeny vzorce, jak vypočítat  výpočet minimální tloušťky stěny zaslepení s tím, že uprostřed desky a v místě vetknutí se předpokládá plastizace materiálu. Není zde však uváděno celé odvození, toto je podrobně uvedeno například v citované literatuře dole.
               Odvození stejného případu, avšak bez plastizace materiálu, tj. v pružné oblasti namáhání je též uvedeno na těchto našich stránkách.

 

3. Pružnostně - pevnostní výpočet
3.1. Základní schema a jeho popis 

               Popis základního schematu: Jedná se o kruhovou desku, po celém obvodu vetknutou, zatíženou spojitým zatížením, které odpovídá tlaku v potrubí. Vetknutí po celém obvodu  odpovídá svými vlastnostmi sevření okraje plechu desky mezi přírubami. Uprostřed desky a v místě vetknutí se předpokládá plastizace materiálu.

plast4.jpg

Obr. Základní schema zaslepení 

 

 3.2. Výpočet napětí a minimální tloušťky stěny

  scan0002.jpg

Obr. Působení sil na výseči desky v případě plasticity

 

Nejprve si z obrázku nahoře odvodíme sílu působící na nakreslenou výseč, která je závislá na tlaku v potrubí:

zaslplast11.jpg

Dále napíšeme rovnici rovnováhy mezi toto silou (reprezentující zatížení) a momentem Mo (reprezentující odolnost konstrukce) :

zaslplast12.jpg

Rovnici vykrátíme a za moment Mo dosadíme napětí a vzorec pro plastický průřezový modul, pak dostaneme: 

zaslplast13.jpg

Z uvedené rovnice pak odvodíme tloušťku stěny:

 zaslplast1.jpg       což je          zaslplast2.jpg

 

4. Porovnání vzorců pro výpočet tloušťky stěny zaslepení  pro různé případy

 

Typ

Umístění na stránkách

Vzorec

Clona

Úplný výpočet je též uveden na těchto našich stránkách, avšak v jiné kapitole.

zaslpruz16.jpg 

Zaslepení  v pružné oblasti

Úplný výpočet je též uveden na těchto našich stránkách, avšak v jiné kapitole.

zaslpruz2.jpg 

Zaslepení v plastické oblasti

Úplný výpočet je  uveden zde v této kapitole.

zaslplast2.jpg 

Pojistná membrána

Úplný výpočet je též uveden na těchto našich stránkách, avšak v jiné kapitole.

membrana2.jpg 

 

 

5. Literatura a odkazy pro další a podrobnější informace

Save M.A., Massonet C.E.: Plastic Analysis and Design of Plates, Shells and Disks, North Hill, 1972
Babinský M.: Nové metody pevnostních výpočtů aparátů chemických zařízení, Strojírenství 10, 1983
Babinský M.: Přednáškový cyklus, "Moderní metody navrhování částí tlakových nádob, 2003-2014, TConsult Brno
Sobotka Z.: Teorie plasticity desek, Academia Praha, 1973
Šubrt L.: Teorie desek a skořepin, Nakladatelství ČVUT Praha, 2007