Способ изготовления многослойных обечаек
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способу изготовления многослойных обечаек сосудов и трубопроводов высокого давления и может быть использовано в энергетической. химической и других отраслях машиностроения Цель изобретения - повышение прочности обечайки в эксплуатации. Лист навивают на оправку, одновременно сваривая смежные спои между собой. Навивку производят с натяжением листа, величину которого определяют из соотношения
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4616268/27 (22) 06.1238
i (46) 30.1293 Ьол. Йа 47-48 (75) Анисимов 8.Н„Баранов МГ. (73) НИИ технологии и организации производства двигателей (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ MHONCllOAНЫХ ОБЕЧАЕК (57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к способу изготовления многослойных обечаек сосудов и трубопроводов высокого давления, и может быть использовано в энергетической, (В) SU (1Ц 15807Ы АЗ (51) 5 В 23 К 31 02 химической и других отраслях машиностроения.
Цель изобретения — повышение про ности обечайки в эксплуатации. Пист навивают на оправку, одновременно сваривая смежные слои между собой.
Навивку производят с натяжением листа, величину которого определяют из соотношения
NÖtr (1-r jr.) о HP(r -r2)) Р, где r — внутрен2 2 2 2 2
„1 1! „11 1 ний радиус обечайки; r — средний радиус i-го слоя; о — толщина слоя; Н вЂ” длина обечайки; Р— рабочее давление при эксплуатации; r — наружный радиус
2 обечаши 1 табл.
r1 {1- — )дН
N
10 (4) г — г1 (gД;—
Сила предварительного натяжения счоев (4
2936 37
Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к способам изготовления многослойных обечаек сосудов и трубопроводов высокого давления, и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности.
Цель изобретения —. повышение прочности обечайки в эксплуатации.
Способ осуществляется следующим образом.
Стальной лист навивают на оправку и конец его приваривают к прилегающему слою. Следующие слои навивают с расчетным натягом, одновременно в процессе навивки производят сварку смежных слоев, затем приваривают наружный конец листа готовой обечайки к прилегающему слою.
Для увеличения прочности иэделия целесообразно обеспечить одинаковые напряжения во всех слоях обечайки при рабочем давлении газа. Для этого необходимо создать предварительное напряжение в слоях при навивании листа. Величина предварительного напряжения может быть определена следующим образом. Тангенциальные напряжения распределяют по толщине оболочки по следующей зависимости.
vg — (1 + — — -) Р, (1)
r1 г
2 2 - 2 где и — внутренний радиус обечайки, м;
r — наружный радиус обечайки, м; г — радиус элементарного слоя, м;
Р— рабочее даьление, Па.
Для выполнения условия равенства напряжений в слоях готового изделия под рабочим давлением необходимо в элементарном слое создать предварительное напряжение, равное разнице тангенциальных напряжений в i-м и внутреннем слоях, т,е.: (8)i =(оО)1 оО (2) где (оф1 — тангенциальное напряжение.
Подставив в формулу (2) уравнение (1). после преобразований получим выражение для определения предварительного напряжения в слоях
438 i 1296 2128 ) Предварительное напряжение в слоях можно создать натяжением листа s процессе навивания, причем силу натяжения листа рассчитывают по выражению, получаемому
5 из формулы (3) где д — толщина слоя, м;
r — средний радиус слоя, м;
Н вЂ” ширина слоя, м, 15 Пример. Обечайку баллона с внутренним диаметром 100 мм и толщиной стенки 4 мм под рабочее давление Л P =42 МПа изготавливают из листа стали 07Х16НС толщиной 0.5 мм и шириной 300 мм. Первый слой
20 навивают на оправку, закрепленную в шпинделе токарного станка, а следующие слои на предыдущие с предварительным натяжением, определяемым по выражению {1).
Результаты расчета представлены в таблице, Предварительное натяжение слоя осуществляют при навивании с помощью главного привода станка и тормозных колодок, прижимаемых к листу регулирующими вин30 тами, измерение усилия натяжения листа производят посредством датчика крутящего момента, установленного на шпинделе. Послойную сварку осуществляют квантовым оптическим генератором "Квант-12" непрерывно одновременно с намоткой, Данный способ дает возможность увеличить прочность изготавливаемой обечайки на 2 — 10 .в зависимости от внутреннего диаметра и рабочего давления внутри гото40 вого изделия. Повышение прочности обечайки достигается за счет создания в каждом слое различной величины предварительного напряжения в соответствии с различной нагруженностью этих слоев, 45 (56) Патент США N. 2663324, кл, 138 — 121, 1953
Авторское свидетельство СССР Ф 246735, кл. В 23 К 31/06, 1967.
1580711
Формула изобретения
15 г
Составитель Л. Назарова
Техред М. Моргентал Корректор В Петраш
Редактор Т. Куркова
Тираж Подписное
НпО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Заказ 3470
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК. преимущественно работающих под внутренним давлением, . при котором первый слой навивают на:оправку, а последующие слои - на предыду-щие с натягом, усилие которого увеличивают по мере навивки, и каждйй последующий слой соединяют сваркой с предыдущим, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности обечайки в: эксплуатации, усилие натяга при навивке каждого слоя определяют иэ соотношения де N - усилие натяга, Н;
r1 - внутренний радиус обечайки,. м;
ri - средний радиус i-го слоя, м; д - толщина слоя, м;
Н - длина.обечайки, м;
Р - рабочее давление при эксплуатации обечайки, Г1а;
rz - наружный радиус обечайки.