Требования к расположению отверстий.

Расположение отверстий в эллиптических и полусферических днищах не регламентируется.

Расположение отверстий на торосферических днищах допускается в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от наружной кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, принимается не более 0,4 наружного диаметра днища.

Отверстия для люков, лючков и штуцеров в сосудах 1, 2, 3, 4-й групп следует располагать вне сварных швов.

Расположение отверстий допускается на:

- продольных швах цилиндрических и конических обечаек сосудов, если диаметр отверстий не более 150 мм;

- кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий;

- швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100-процентной проверки сварных швов днищ радиографическим или ультразвуковым методом;

- швах плоских днищ.

Отверстия не допускается располагать в местах пересечения сварных швов сосудов 1, 2, 3. 4-й групп.

Отверстия для люков, лючков, штуцеров в сосудах 5а и 5б групп допускается устанавливать на сварных швах без ограни-чения по диаметру.

Лекция 5

Гибка листового проката

Общие сведения

Основным методом изготовления деталей в химическом аппаратостроении является гибка листового проката, выполняе-мая большей частью на валковых листогибочных машинах. От правильности выбора технологии гибки листового проката во многом зависят трудоемкость изготовления аппарата и его эксплуатационные характеристики.

Изготовление листовых деталей путем изгиба между валками имеет значительные преимущества перед выполнением подоб-ных операций на прессах и в штампах. В первом случае прак-тически отпадает надобность в изготовлении оснастки, либо требуется оснастка очень простого исполнения. Так, например, технологический анализ двух методов изготовления толсто-стенных обечаек штамповкой на прессах и гибкой листа на вал-ковой листогибочной машине показывает значительные преимущества последнего (табл. 5.1).

Таблица 5.1 – Сравнительная трудоемкость изготовления

обечаек

Возможность изгиба на валковой листогибочной машине не только листового проката, но и различных видов профильного проката делает этот вид оборудования универсальным и практически незаменимым в условиях аппаратостроения.

Гибка осуществляется посредством пластического изгиба при перемещении заготовки между вращающимися валками. Зона деформаций в данный момент времени охватывает небольшой участок заготовки и в процессе деформирования непрерывно перемещается по ее длине. Подача заготовки происходит за счет сил трения, возникающих между нею и валками. Техно-логические процессы гибки между валками можно разделить на три вида:

- выполняемые цилиндрическими валками,

- профилированными валками; и

- с применением специальных приспособлений - колец, надеваемых на гладкие валки.

В процессе гибки изменяются механические свойства мате-риала, повышаются прочностные характеристики материала, а показатели пластических свойств падают. В этом случае действительная зависимость между напряжениями и деформациями наиболее близко аппроксимируется степенной функцией вида:

, (5.1)

где и - постоянные коэффициенты для данного материала.

Определение коэффициентов производится по следующим формулам:

; (5.2)

, (5.3)

где и - деформации, соответствующие - пределу текучести и - пределу прочности.

Значения напряжений и деформаций в формуле (5.3) определяются путем обычных механических испытаний образцов на растяжение или по справочным данным.

В таблицах 5.2 и 5.3 приведены значения и для наиболее распространенных в аппаратостроении марок сталей в холодном и нагретом состояниях. Материал одной марки, но разных поставок может иметь колебания механических свойств в пределах, установленных стандартами. Поэтому коэффициенты и определяются не по предельным, а по средним значениям механических свойств. В этом случае колебания механических свойств материала в меньшей степени отразятся на точности технологических расчетов.

Таблица 5.2 – Механические свойства наиболее

употребительных марок сталей в холодном состоянии

Таблица 5.3 – Механические свойства наиболее

употребительных марок сталей в нагретом состоянии

Величина изгибающего момента определяется из уравнения равновесия между внешними и внутренними силами и равна

(5.4)

где - радиус изгиба;

- ширина листа;

- толщина листа.

Величина остаточного радиуса (после пружинения) опре-деляется по формуле:

, (5.5)

где – радиус валка листогибочной машины.

Одной из основных характеристик пружинения заготовки являются ее физико-механические свойства, зависящие от температурного состояния материала. Формулы (5.4) и (5.5) сохраняются и для случая деформирования металлов в нагретом состоянии. В этом случае значения , и должны подставляться для соответствующих значений температур. Влияние каждого из указанных параметров на величину пружинения различно. Если модуль упругости с повышением температуры изменяется незначительно (табл. 5.4), то значения и , зависящие от предела текучести и предела прочности, при соответствующих значениях температур будут иметь значительные изменения.

Таблица 5.4 – Величина модуля упругости при повышенных температурах

(Е-10 ^-4 кгс/мм²)

В интервале температур 400-800°С величины радиусов изгиба для различных марок сталей отличаются между собой не более чем на 2%, поэтому величину радиуса изгиба с достаточной для практики точности можно определять по формуле (5.5), используя известные величины коэффициентов , и для стали, например 12Х18Н10Т.