4

3.1 Projektovati jednoploni rezervoar za komprimirani vazduh Podaci: Pritisak vazduha:

Prenik rezervoara:

Duina rezervoara:

.Proraunati: Debljinu limova i zavarene sastavkeNacrtati: Sklopni crte rezervoara sa potrebnim brojem projekcija, presjeka

i detalja.

3.1 Zavareni spojevi pri konstruisanju rezervoara pod pritiskom3.1.1 Potrebna debljina stijenke ( za cilindrini plateve posude pod pritiskomNajmanja debljina stjenka ( za cilindrine plateve posuda pod pritiskom se proraunava prema sljedeem izrazu:

Gdje je:

( [ mm ] najmanja debljina stjenke

Du [ mm ] unutranji prenik plata

Dv [ mm ] vanjski prenik plata

p [ MPa ] najvei doputeni pogonski pritisak

v [MPa] granica razvlaenja materijala (tabela 3.4),za mehanike karakteristike materijala za posude pod pritiskom usvajam .1205 koji pri sobnoj temperaturi iznosi: v=186 MPas stepen sigurnosti (tabela 3.1), usvajam stepen sigurnosti s=4 za beavne i zavarene posude sa tvornikom potvrdom za kvalitet materijala prema DIN 500 49

z faktor slabljenja koji zavisi od kvaliteta vara i vrste vara i iznosi,

z= 0,8 1 usvajamo z=1c1 [ mm ] dodatak koji uzima u obzir negativna odstupanja stjenke ,

obino je c1=0

c2 [ mm ] dodatak za istroenost (koroziju), c2=1 mm. Ovaj dodatak

otpada kod ( 2mm ili kada se elici dovoljno zatite

c3 [ mm ] dodatak za obzidavanje koji kod obzidanih posuda pod

pritiskom treba predvidjeti za dodatna naprezanja zbog tezine zida, c3=0

Za dobivenu vrijednost debljina stjenke plata rezervoara ( usvaja se prva vea vrijednost debljina lima (JUS C.B4.110)(pogl.3.1.5) (=13 mm.

3.1.2 Potrebna debljina stjenke (D danceta (dna) posude pod pritiskom i parnih kotlovaNajmanja debljina stjenke (D danceta (dna) se rauna izrazom:

Gdje je:

(D [ mm ] najmanja debljina stjenke

vanjski prenik plata

( koeficijent prorauna (tabela 3.2)

Usvajam puno duboko dno ( =2.z=1 faktor slabljenja vara. c1, c2, c3, dodatak za debljinu stjenke (kao u predhodnoj taci 3.1.1)

c4 dodatak vanjskog pritiska. Kod posuda unutranjeg pritiska

c4= 0c5 = 0.

Za dobivenu vrijednost debljina stjenke danceta (dna) (D usvaja se prva vea vrijednost debljina lima (JUS C.B4.110)(pogl.3.1.5) (D=13 mm. 3.1.3 Konstruktivne mjere za dance posude pod pritiskom

Slika 3.2 Konstruktivne mjere dancetaDuboko dance

3.1.4 Odreivanje broja elinih tabli lima za izradu plata rezervoara

Gdje je:

L=7000 mm ukupna duina rezervoara

usvojena standardna irina jedne table lima.

irima standardne table lima () treba se tako odabrati da broj table lima bude cio broj. Na ovu vrijednost moemo uticati promjenom veliinom (h).

visina cilindrinog dijela dna, usvaja se prema preporuci iz tabele za duboko dno (prirunik)

visina sfernog dijela dna, usvaja se prema preporuci iz tabele za duboko dno (prirunik)

Broj elinih tabli lima n=9.Sada je potrebno izracunati stvarnu vrijednost h, na osnovu usvojenog broja tabli lima:

3.1.5 Proraun zavara na rezervoaru pod pritiskom

3.1.6.1 Proraun zavara na prikljunoj cijevi

Zavar na mjestu prikljuene cijevi je optereen na smicanje, silom koju

prouzrokuje pritisak zraka u rezervoaru.

Slika 3.3 Detalj A ugaoni var na prikljunoj cijevi

- vanjski prenik prikljune cijevi

- unutranji prenik prikljune cijevi

Smiui napon u zavaru se definie:

Gdje je:

smiua sila

raunska povrina zavara izloena smicanju

raunska debljina zavara

faktor zavarivanja (tabela 3.5),

za ugaone sastavke

granica razvlaenja materijala

s= 4 stepen sigurnosti

- dozvoljeni napon zavara

Proraun je zadovoljen jer je

3.1.5.2 Proraun radijlnog zavara izmeu plata i danceta Slika 3.4 Detalj B sueoni var izmeu dancetai plata

Zavar je optereen na zatezanje, silom koja potie od pritiska na dance. Napon zatezanja u zavaru se definie:

Gdje je:

zatezna sila zavara

raunska povrina zavara izloena zatezanju

raunska debljina zavara

dozvoljeni napon zavara

faktor zavarivanja (tabela 3.5), ugaone sastavke

granica razvlaenja materijala s= 4 stepen sigurnosti

Proraun je zadovoljen jer je

3.1.5.3 Proraun radijalnih zavara na platu

Slika 3.5 Detalj C V-sueoni var na platu

Zavar je optereen na zatezanje, kako su plat i dance zavareni, to znai da se optereenje sa danceta prenosi i na plat, u aksijalnom smjeru. Napon zatezanja u zavaru se definie:

Gdje je:

zatezna sila zavara

raunska povrina zavara izloena zatezanju

raunska debljina zavara

dozvoljeni napon zavara

faktor zavarivanja (tabela 3.5), ugaone sastavke

granica razvlaenja materijala s= 4 stepen sigurnosti

Proraun je zadovoljen jer je

3.1.5.4 Proraun uzdunog zavara na platuProraun se odnosi na uzduni var kojim spajamo table limova koje smo

prije toga savili na potrebni radijus. Postupak provjere zavara uraditi emo za ve usvojenu irinu jedne trake lima .

Slika 3.6 Izgled uzdunog zavara na jednoj tabli lima

Zavar je optereen na zatezanje. Napon kojim je izloen je kao u predhodnim sluajevima:

Gdje je:

zateua sila zavara

raunska povrina zavara izloena zatezanju

raunska debljina zavara

dozvoljeni napon zavara

faktor zavarivanja (tabela 3.5), za eono zavarene sastavke

granica razvlaenja materijala

s= 4 stepen sigurnosti

Proraun je zadovoljen jer je

3.2 Za dio prema slici 3.7 provjeriti dinamiki stepen sigurnosti zavarenog krunog ugaonog sastavka koji vezuje vratilo sa ruicom. Materijal je .0445, a zavarivanje N (normalno). Prenik vratila

Sila na ruici

Krak ruice

Raunska debljina vara

3.2 Proraun dinamikog stepena sigurnosti zavarenih sastava prema amplitudnom naprezanju

3.2.1. Proraun dinamikog stepena sigurnosti zavarenog krunog ugaonog sastava

Slika 3.7 Kruni ugaoni sastavak

Redukovanjem sile F (istog inteziteta, a promjenjivog smijera) na mjestu zavara moemo konstantovati da je zavar optereen na:

Uvijanje momentom uvijanja

Smicanje silom smicanja F.Takoer moemo zakljuiti da je karakter optereenja u oba sluaja

ISTO NAIZMJENINO OPTEREENJE.

Slika 3.8 isto naizmjenino promjenjivo optereenje

Za proraun stepena sigurnosti sastavaka kod promjenjivog optereenja koristi se najee izrazi za stepen sigurnosti prema amplitudi izdrljivosti.

odnosno

Gdje je:

amplitudni napon izdrljivosti materijala (Smitov dijagram)

amplituda napona kojem je element izloen u toku rada

faktor oblika sastava i vrste naprzanja (tabela 3.6)

faktor klase kvalitete zavara, uzima se ovisno o klasi zavarivanja (normalno (N) zavarivanje ;

faktor veliine presjeka, obino iznosi

utjecaj veliine elementa na dinamiku izdrljivost 3.2.1.1. Dinamiki stepen sigurnosti u odnosu na uvijanje

Kako se radi o isto naizmjeninom optereenju vrijedi:

i

Iz Smitovog dijagrama slika 1.39 za .0445 oitamo:

Amplitudni napon kojem je var izloen:

,pri emu je:

3.2.1.2. Dinamiki stepen sigurnosti u odnosu na smicanje

Za vrijednosti faktora i amplitude izdrljivosti uzimamo istu vrijednost kao i kod uvijanja. Napon od smicanja:

, gdje je

povrina izloena smicanju

EMBED Equation.3

3.2.1.3. Svedeni dinamiki stepen sigurnosti za tangencijalne napone

EMBED Equation.3

Zavareni sastav je predimenzionsan jer je proraun stepena sigurnosti preveliki.3.3 Proraun dinamikog stepena sigurnosti zavarenog sastava prema

slici 3.3 (rotor sa zavarenim rukavcem).

Redukovanjem sile F na zavaru moemo zakljuiti da e zavareni spoj na rotoru biti istovremeno izloen naponima:

Savijanje moment savijanja

Uvijanje moment uvijanja Mu Smicanje sila smicanje F

Slika 3.3 Rotor sa zavarenim rukavcem

Podaci:

Materijal je .0445, a zavarivanje je fino (F).

Potrebno je proraunati stepen sigurnosti za sva tri napona odvojeno, pa potom izraunati svedeni stepen sigurnosti.

3.3.1 Dinamiki stepen sigurnosti zavara prema savijanju

Kod rotirajuih dijelova koji su izloeni savijanju uvijek se uzima da je tip optereenja isto naizmjenino promjenjivo.

Slika 3.10 isto naizmjenino promjenjivo optereenje

faktor oblika sastava i vrste naprzanja (tabela 3.6)

faktor klase kvalitete zavara, fino (F)()

faktor koncentracije napona.

faktor veliine presjeka vara zavarenog tijela (=)

amplitudni napon u toku rada zavarenog sastava

moment savijanja na mjestu zavara

Wx aksijalni otporni moment zavara

Amplituda izdrljivosti oitavamo iz Smitovog dijagrama,

za materijal .0445 na osnovu

3.3.2 Dinamiki stepen sigurnosti zavara prema uvijanju

Kod rotirajuih dijelova koji su izloeni uvijanju i smicanju uzima da je tip optereenja isto jednosmjerno promjenjivo.

Slika 3.11 isto jednosmjerno promjenjivo optereenje

faktor oblika sastava i vrste naprzanja (tabela 3.6)

faktor klase kvalitete zavara, za fino (F)()

faktor koncentracije napona()

faktor veliine presjeka vara zavarenog tijela.

Uzimajui u obzir da je dobivamo:

Maksimalni napon uvijanja:

polarni otporni moment

Na osnovu sa Smitovog dijagrama za dato optereenje i materijal .0445 imamo da je

EMBED Equation.3 Dinamiki stepen sigurnosti na uvijanje je:

3.3.3 Dinamiki stepen sigurnosti zavara prema smicanju

Na osnovu sa Smitovog dijagrama za dato optereenje i materijal .0445 imamo da je

EMBED Equation.3 .

Svedeni dinamiki stepen sigurnosti zavarenog sastava za tangencijalne i normalne napone

Stepen sigurnosti nije u granicama, zavareni sastav je predimenzionsan jer je proraun stepena sigurnosti preveliki.3.5Odrediti dinamiki stepen sigurnosti dijela optereenog prema slici 3.5a. Dio je obraen bruenjem. Moment savijanja mijenja se od , a aksijalna sila F je konstantna.

Na slici 3.5b dio ima iste dimenzije. Odrediti dinamiki stepen sigurnosti za ovaj sluaj, ako je zavareni sastavak izveden na mjestu I-I (na mjestu prijelaznog zaobljenja). Zavarivanje je normalno N, a materijal .0445.

Podaci:

B=130 mm; b=95 mm; =10 mm; h= 5 mm; F=9120 N; Msmax=138 Nm

3.5.1 Proraun dinamikog stepena sigurnosti zavarenog i nezavarenog tapa

3.5.1.1. Nezavareni tap

tapovi su optereeni konstantnom silom zatezanja i momentom savijanja koji se kree u rasponu od S obzirom da se radi o istovrsnim (normalnim) naponima, prvo e se sloiti naprezanja od zatezanja i savijanja pa tek tada odrediti stepen sigurnosti.

Slika 3.5 tap sa prelazom-nezavaren

Stvarni napon zatezanja elementa na mjestu prelaza zobljenja iznosi:

kritina povrina poprenog presjeka

; Slika 1.10 Dijagram za istezanje (prirunik)

Napon (max i min) od savijanja:

max napon od savijanja,

min napon od savijanja

aksijalni otporni moment kritinog poprenog presjeka tapa.

Slaganjem napona od zatezanja i savijanja dobie se tip optereenja jednosmjerno promijenjivo kojim je element izloen. Slika 3.13.

Slika 3.13 Jednosmjerno promjenjivo optereenje

Dinamiki stepen sigurnosti dat je izrazom:

srednji napon kojem je izloen u toku rada

amplitudni napon u toku rada

EMBED Equation.3

;

Iz Smitovog dijagrama za materijal .0445 i savijanje (slika 1.38) imamo da je , pa je amplituda izdrljivosti:

slika 1.47(prirunik)(), linija (c),

faktor uticaja temperature

geometrijski faktor koncentracije napona:

; slika 1.12 Dijagram za savijanje(prirunik)

stvarni faktor koncentracije napona

koeficijent osjetljivosti materijala

Dinamiki stepen sigurnosti je:

3.5.1.2 Zavareni tap

Slika 3.5a tap sa varom na mjestu prelaza

Napon od zatezanja u zavarenom spoju:

a=h=10mm

raunska povrina zavara

Otporni moment zavarenog spoja i naponi savijanja su:

Maksimalna i minimalna vrijednost napona, nakon slaganja napona od zatezanja i savijanja je:

Dinamiki stepen sigurnosti tapa na mjestu zavara je:

Oitavanjem iz Smitovog dijagrama za i materijal .0445 i savijanje, , pa je amplituda izdrljivosti materijala:

faktor oblika sastavka i vrste naprezanja

faktor klase kvaliteta zavara

faktor koncentracije napona

faktor veliine presjeka

Dinamiki stepen sigurnosti na mjestu zavara je:

3.6Proraun nosivosti sklopa glavina-tijelo zupanika prema slici 3.6Kolika je razlika u moi noenja sklopa glavina-tijelo zupanika prikazanog

Na slici 3.6 za dva razliita sluaja:

a) za sluaj da je ploa sa glavinom spojena zavarivanjem

b) za sluaj da je primijenjen presovan sklop sa

Za obje varijante izraunati obimnu silu na podijonom krugu zupanika.

Podaci:

d = 320 mm; d1 =70 mm; d2 = 130 mm; b = 30mm; a = 10 mm.

a) dinamiki stepen sigurnosti zavarenog spoja:

gdje je:

oitavamo iz Smitovog dijagramaza . 0445 i dato optereenje

gdje je:

-- polarni otporni moment

-Obimna sila koju moze podnijeti zavareni spoj:

- Obimna sila na podijonom krugu:

b) veza ostvarena presovanjem Raunski garantovani obrtni moment koji sklop moze da prenese je:

gdje je:

- dosirna povrin elemenata sklopa

b duina sklopa

d2 prenik sklopa

- koeficijent otpora protiv klizanja

- minimalni dodirni pritisak mjerodavan za proraun

moi noenja presovanog sklopa

-- raunski preklop

-- visina neravnina spoljanjeg i unutranjeg elementa

- minimalni preklop iz tablica na osnovu tolerancija sklopa 40mm H8/y8.

IT8 = 63 m Ad = 0 Ag = 0 + 63 = 63 m

IT6=25 ad = 365 m ag = 365 + 25 = 390 m

pmin = ad - Ag = 365-63 = 303 m = 0,303 mm

prmin = 303 1,2(5 + 5) = 291 m = 0,291 mm

-faktor deformacije za spoljanji dio

me = mi = 3,3 Poasonov br. za elik

E = 2,1 105 modul elastinosti

= 0,2

- faktor deformacija za unutranji dio

Obimna sila noenja presovanog spoja: Obimna sila na podionom krugu:

PAGE 18

_1488749290.unknown

_1488750967.unknown

_1488752474.unknown

_1488753491.unknown

_1488753837.unknown

_1488754111.unknown

_1488754302.unknown

_1488754590.unknown

_1488754722.unknown

_1488754730.unknown

_1488754867.unknown

_1488754614.unknown

_1488754523.unknown

_1488754557.unknown

_1488754496.unknown

_1488754192.unknown

_1488754240.unknown

_1488754152.unknown

_1488753896.unknown

_1488754039.unknown

_1488753849.unknown

_1488753634.unknown

_1488753765.unknown

_1488753819.unknown

_1488753742.unknown

_1488753599.unknown

_1488753620.unknown

_1488753530.unknown

_1488752992.unknown

_1488753146.unknown

_1488753204.unknown

_1488753350.unknown

_1488753178.unknown

_1488753042.unknown

_1488753058.unknown

_1488753033.unknown

_1488752746.unknown

_1488752889.unknown

_1488752906.unknown

_1488752786.unknown

_1488752637.unknown

_1488752672.unknown

_1488752613.unknown

_1488751638.unknown

_1488752124.unknown

_1488752343.unknown

_1488752434.unknown

_1488752460.unknown

_1488752362.unknown

_1488752293.unknown

_1488752296.unknown

_1488752138.unknown

_1488751893.unknown

_1488751964.unknown

_1488752012.unknown

_1488751932.unknown

_1488751727.unknown

_1488751782.unknown

_1488751696.unknown

_1488751314.unknown

_1488751462.unknown

_1488751539.unknown

_1488751571.unknown

_1488751508.unknown

_1488751390.unknown

_1488751425.unknown

_1488751348.unknown

_1488751096.unknown

_1488751150.unknown

_1488751246.unknown

_1488751110.unknown

_1488751053.unknown

_1488751087.unknown

_1488751041.unknown

_1488750316.unknown

_1488750693.unknown

_1488750839.unknown

_1488750893.unknown

_1488750935.unknown

_1488750871.unknown

_1488750760.unknown

_1488750795.unknown

_1488750707.unknown

_1488750480.unknown

_1488750601.unknown

_1488750632.unknown

_1488750526.unknown

_1488750407.unknown

_1488750446.unknown

_1488750340.unknown

_1488749838.unknown

_1488750167.unknown

_1488750199.unknown

_1488750248.unknown

_1488750181.unknown

_1488749899.unknown

_1488750066.unknown

_1488750040.unknown

_1488749875.unknown

_1488749594.unknown

_1488749710.unknown

_1488749816.unknown

_1488749649.unknown

_1488749563.unknown

_1488749579.unknown

_1488749362.unknown

_1320175105.unknown

_1416247519.unknown

_1450817795.unknown

_1488749152.unknown

_1488749192.unknown

_1488749283.unknown

_1488749160.unknown

_1450818577.unknown

_1455997634.unknown

_1455999548.unknown

_1450819008.unknown

_1450819550.unknown

_1450818797.unknown

_1450818012.unknown

_1450818421.unknown

_1450817811.unknown

_1416248883.unknown

_1416248947.unknown

_1450817730.unknown

_1416248926.unknown

_1416248054.unknown

_1416248097.unknown

_1416248048.unknown

_1416235484.unknown

_1416246158.unknown

_1416246246.unknown

_1416247258.unknown

_1416246168.unknown

_1416245916.unknown

_1416245965.unknown

_1416235691.unknown

_1321648660.unknown

_1416234596.unknown

_1416235396.unknown

_1416235449.unknown

_1322224246.unknown

_1322820360.unknown

_1321688503.unknown

_1321691689.unknown

_1321384380.unknown

_1321385300.unknown

_1321385316.unknown

_1321384413.unknown

_1321384373.unknown

_1227215926.unknown

_1228073907.unknown

_1228234467.unknown

_1228241671.unknown

_1228308387.unknown

_1228660615.unknown

_1228660689.unknown

_1228309313.unknown

_1228244134.unknown

_1228246768.unknown

_1228241861.unknown

_1228241210.unknown

_1228241342.unknown

_1228234482.unknown

_1228231884.unknown

_1228233705.unknown

_1228234146.unknown

_1228233347.unknown

_1228074556.unknown

_1228229305.unknown

_1228074121.unknown

_1228070026.unknown

_1228071065.unknown

_1228073546.unknown

_1228073803.unknown

_1228073093.unknown

_1228070479.unknown

_1228070947.unknown

_1228070233.unknown

_1227257081.unknown

_1227258098.unknown

_1228068612.unknown

_1228069320.unknown

_1227257821.unknown

_1227256480.unknown

_1227256882.unknown

_1227256427.unknown

_1227212563.unknown

_1227215750.unknown

_1227215803.unknown

_1227215868.unknown

_1227215778.unknown

_1227213323.unknown

_1227213551.unknown

_1227213690.unknown

_1227214187.unknown

_1227213604.unknown

_1227213427.unknown

_1227212882.unknown

_1227184437.unknown

_1227200680.unknown

_1227208966.unknown

_1227193649.unknown

_1227194420.unknown

_1227194619.unknown

_1227187543.unknown

_1111442313.unknown

_1227170617.unknown

_1227184132.unknown

_1111442958.unknown

_1226664312.unknown

_1111442763.unknown

_1111442064.unknown

_1111442183.unknown

_1111438972.unknown